Question

8．在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，提供的實驗器材有：
A．小燈泡（額定電壓為3.8V，額定電流約0.3A）
B．直流電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻0.5Ω）
C．直流電壓表V（0～6V，內(nèi)阻5kΩ）
D．滑動變阻器R₁（0～10Ω，2A）
E．滑動變阻器R₂（0～100Ω，0.2A）
F．電源（6V，內(nèi)阻不計）
G．開關(guān)S及導(dǎo)線若干

①實驗中滑動變阻器應(yīng)選用R₁（填“R₁”或“R₂”）；
②某同學(xué)設(shè)計了實驗測量電路，通過改變變阻器的滑片位置，使電流表從零開始變化，記錄多組電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I．請在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，將實驗電路連接完整．
③該同學(xué)在實驗中測出8組對應(yīng)的數(shù)據(jù)（見表）：

次序	1	2	3	4	5	6	7	8
U/V	0	0.20	0.50	1.00	1.50	2.00	3.00	4.00
I/A	0	0.08	0.13	0.18	0.20	0.24	0.29	0.33

則小燈泡的額定功率為1.25W（保留2位小數(shù)），該測量值小于（填“大于”“小于”或“等于”）真實值．請在圖乙坐標中，描點作出U-I圖線．由圖象可知，隨著電流的增大，小燈泡的電阻增大（填“增大”“減小”或“不變”）．
④若將這個燈泡接在“E=4V，r=4Ω”電源上，則燈泡的電功率為8.4W（保留2位小數(shù)）．

Answer 1

分析 ①根據(jù)電路接法可明確滑動滑動變阻器接法；
②當要求電流從零調(diào)時滑動變阻器應(yīng)用分壓式，此時應(yīng)選阻值小的變阻器．小燈泡的電阻較小，電流表應(yīng)用外接法．
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可明確電壓值及電流值，再由功率公式可求得功率大��；根據(jù)電壓表的作用可明確電阻的變化；
④根據(jù)伏安特性曲線可明確燈泡的實際電壓和電流，則可求得功率．

解答 解：（1）因描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗要求電流從零開始調(diào)節(jié)，故變阻器應(yīng)用分壓式，應(yīng)選阻值小的變阻器誤差小，故應(yīng)選${R}_{1}^{\;}$．
（2）因小燈泡電阻遠小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)用外接法，又變阻器用分壓式，如圖所示，

（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點作出U-I圖線如圖所示．由圖象可知，當U=3.8V時，I=0.33A，由P=UI可得P=3.8×0.33W=1.25W，即小燈泡的額定電流為1.25W，隨著電流的增大，由于電壓表的分流作用，測得的電流偏大，故電阻測量值小于真實值，根據(jù)歐姆定律R=$\frac{U}{I}$，由圖象可知，隨著電流的增大，小燈泡的電阻增大．

④在伏安特性曲線中作出電源的伏安特性曲線，如圖所示，則交點為燈泡的工作點；由圖可知，實際電壓為U=2.9V，電流I=0.29A；故功率P=UI=2.9×0.29=0.84W；
故答案為：①${R}_{1}^{\;}$，②如圖所示，③1.25，小于，增大；④8.4．

點評 本實驗考查測量小燈泡的伏安特性曲線的實驗；應(yīng)熟記測定小燈泡伏安特性曲線實驗電流表用外接法，變阻器用分壓式接法．