某同學研究小燈泡的伏安特*，所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8V，額定電流0.32A)；電壓表V(量程3...

問題詳情：

某同學研究小燈泡的伏安特*，所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8V，額定電流0.32A)；電壓表V(量程3V，內阻3kΩ)；電流表A(量程0.5A，內阻0.5Ω)；固定電阻R0(阻值1 000 Ω)；滑動變阻器R(阻值0～9.0Ω)；電源E(電動勢5V，內阻不計)；開關S；導線若干．

(1)實驗要求能夠實現在0～3.8V的範圍內對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖____．

(2)實驗測得該小燈泡伏安特*曲線如圖(a)所示．

由實驗曲線可知，隨着電流的增加小燈泡的電阻__(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率___(填“增大”“不變”或“減小”)．

(3)用另一電源E0(電動勢4V，內阻1.00Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路，調節滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率．閉合開關S，在R的變化範圍內，小燈泡的最小功率爲___W，最大功率爲________W．(結果均保留兩位小數)

【回答】

    增大    增大    0.39    1.17   

【詳解】

(1)電壓表量程爲3 V，要求能夠實現在0～3.8 V的範圍內對小燈泡的電壓進行測量，需要給電壓表串聯一個定值電阻擴大量程，題目中要求小燈泡兩端電壓從零開始，故滑動變阻器用分壓式接法，小燈泡的電阻，因，故電流表用外接法，實驗電路原理圖如圖所示．

(2)由I-U圖象知，圖象中的點與座標原點連線的斜率在減小，表示燈泡的電阻隨電流的增大而增大，根據電阻定律R＝ρ知，燈絲的電阻率增大．

(3)當滑動變阻器的阻值最大爲9.0 Ω時，電路中的電流最小，燈泡實際功率最小，由E＝U＋I(R＋r)得U＝－10I＋4，作出圖線①如圖所示．

由交點座標可得U1＝1.78 V，I1＝221 mA，

P1＝U1I1≈0.39 W；

當滑動變阻器電阻值R＝0時，燈泡消耗的功率最大，由E＝U＋I(R＋r)得，I＝－U＋4，作出圖線②如圖所示．由交點座標可得，U2＝3.70 V，I2＝315 mA，最大的功率爲

P2＝U2I2≈1.17 W.

知識點：閉合電路的歐姆定律

題型：實驗,探究題