Question

12．某同學(xué)描繪小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)器材有：
電壓表?：量程為3V，內(nèi)阻為3kΩ
電流表?；量程為0.6A，內(nèi)阻約為2Ω
定值電阻R₀；阻值為1kΩ
小燈泡L：額定電壓為3.8 V
滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍為0〜10Ω
電池E：電動(dòng)勢(shì)為6V
開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干．

該同學(xué)按如圖甲所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)正確實(shí)驗(yàn)操作和讀數(shù)，得到了一組電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù)，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：

電流（A）	0.085	0.155	0.212	0.235	0.278	0.315
電壓（V）	0.17	0.60	1.20	1.50	2.10	2.70

（1）當(dāng)電壓表示數(shù)為1.20 V時(shí)，小燈泡兩端的電壓為1.60V．（保留三位有效數(shù)字）
（2）在圖乙中畫(huà)出小燈泡的伏安特性曲線．
（3）若把這個(gè)小燈泡與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為10Ω的干電池連接成閉合電路，此時(shí)小燈泡的電阻為6.5Ω，實(shí)際功率為0.21W．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）明確電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律即可明確燈泡兩端的電壓；
（2）根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的圖象；
（3）在燈泡的I-U圖象中作出電源的伏安特性曲線，兩圖線的交點(diǎn)表示燈泡的工作點(diǎn)，則由歐姆定律可求得電阻，由功率公式即可求得實(shí)際功率．

解答 解：（1）由電路圖可知，電壓表與定值電阻串聯(lián)后并聯(lián)接在燈泡兩端，則燈泡中的實(shí)際電壓為電壓表兩端電壓與定值電阻兩端電壓之和，則可知U=$\frac{{U}_{V}}{{R}_{V}}（{R}_{V}+R）$=$\frac{1.2}{3}×（3+1）$=1.6V；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的I-U圖象，如圖所示；
（3）若把這個(gè)小燈泡與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為10Ω的干電池連接成閉合電路，電池的路端電壓與燈泡兩端的電壓相等，作出電源的伏安特性曲線，則兩圖象的交點(diǎn)表示燈泡的工作點(diǎn)，由圖可知，燈泡的電壓為1.18V，電流為0.18A；
由歐姆定律可知，燈泡內(nèi)阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.18}{0.18}$=6.6Ω；
燈泡的功率P=UI=1.18×0.18=0.21W．
故答案為：（1）1.60；（2）如圖所示；（3）6.6；0.21．

點(diǎn)評(píng) 本題考查伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道串聯(lián)電路歐姆的應(yīng)用，以及伏安特性曲線的正確應(yīng)用是解題的關(guān)鍵．