Question

【題目】某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：

小燈泡（額定電壓，額定電流）；

電壓表V（量程，內(nèi)阻）；

電流表A（量程，內(nèi)阻）；

固定電阻（阻值）；

滑動(dòng)變阻器（阻值）；

電源（電動(dòng)勢，內(nèi)阻不計(jì)）；

開關(guān)；導(dǎo)線若干。

① 實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在的內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。

（____）

②實(shí)驗(yàn)測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。

由實(shí)驗(yàn)曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_____（填“增大”“不變”或“減小”）。

③用另一電源（電動(dòng)勢，內(nèi)阻）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率。閉合開關(guān)，在的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為_____，最大功率為_____。（結(jié)果均保留2位小數(shù)）

Answer 1

【答案】 增大 0.41W 1.17W

【解析】

解：①因本實(shí)驗(yàn)需要電流從零開始調(diào)節(jié)，因此應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法；因燈泡內(nèi)阻，根據(jù)可知應(yīng)采用電流表外接法；另外為了擴(kuò)大電壓表量程，應(yīng)用和電壓表串聯(lián)，故原理圖如圖所示；

②圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知圖象的斜率隨電壓的增大而減小，故說明電阻隨電流的增大而增大；

③當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值全部接入時(shí)，燈泡的功率最小，將等效為電源內(nèi)阻，則電源電動(dòng)勢為4V，等效內(nèi)阻為10Ω；作出電源的伏安特性曲線如圖中實(shí)線所示；由圖可知燈泡電壓為，電流，則最小功率；

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻為零時(shí)，燈泡消耗的功率最大；此時(shí)電源的內(nèi)阻為1.0Ω，作出電源的伏安特性曲線如圖中虛線所示，如圖可知此時(shí)電壓為3.65V，電流為320mA=0.32A，則可知最大功率