Question

【题目】某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：

小灯泡（额定电压，额定电流）；

电压表V（量程，内阻）；

电流表A（量程，内阻）；

固定电阻（阻值）；

滑动变阻器（阻值）；

电源（电动势，内阻不计）；

开关；导线若干。

① 实验要求能够实现在的内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。

（____）

②实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。

由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_____（填“增大”“不变”或“减小”）。

③用另一电源（电动势，内阻）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关，在的变化范围内，小灯泡的最小功率为_____，最大功率为_____。（结果均保留2位小数）

Answer 1

【答案】 增大 0.41W 1.17W

【解析】

解：①因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；因灯泡内阻，根据可知应采用电流表外接法；另外为了扩大电压表量程，应用和电压表串联，故原理图如图所示；

②图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；

③当滑动变阻器阻值全部接入时，灯泡的功率最小，将等效为电源内阻，则电源电动势为4V，等效内阻为10Ω；作出电源的伏安特性曲线如图中实线所示；由图可知灯泡电压为，电流，则最小功率；

当滑动变阻器接入电阻为零时，灯泡消耗的功率最大；此时电源的内阻为1.0Ω，作出电源的伏安特性曲线如图中虚线所示，如图可知此时电压为3.65V，电流为320mA=0.32A，则可知最大功率