Question

5．某同學通過實驗研究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系，除有一標有“2.5V，0.7W“的小 燈泡，干電池組（電動勢3V，內(nèi)阻6Ω）．導線和開關(guān)外．還有：
A．直流電流表0-0.3A-0.6A（內(nèi)阻約為5Ω）
B．直流電壓表0-3V-15V（內(nèi)阻約為15kΩ）
C．滑動變阻器10Ω，2A
D．滑動變阻器1kΩ，0.5A
實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量．
（1）電流表應選用0.3A量程，電壓表應選用3V量程，滑動變阻器應選用C（用序號表示）．
（2）試將圖3所示未完成連接器材連成實驗電路．

（3）閉合開關(guān)后，某次測量時電壓表的示數(shù)如圖1所示，讀數(shù)為2.20V．
（4）通過實驗測得此小燈泡的U-I圖象如圖2所示，則可知小燈泡的電阻隨著電壓的增大而增大（選填“增大”，“減小”，“保持不變”），由圖線可求得此燈泡在電壓1.4V時，小燈泡的實際功率是0.31W（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）明確實驗原理，根據(jù)燈泡的額定值可明確對應的電流表和電壓表；
（2）根據(jù)實驗原理可明確對應的實物圖；
（3）根據(jù)電壓表的讀數(shù)方法可明確對應的讀數(shù)；
（4）根據(jù)圖象可分析電阻的變化規(guī)律，由圖象明確電壓為1.4V時的電流，由P=UI可求得功率；

解答 解：（1）燈泡電壓為2.5V，故電壓表量程選擇3V；燈泡的額定電流I=$\frac{0.7}{2.5}$=0.28A；故電流表選擇0.3A量程；因本實驗中采用分壓接法，故滑動變阻器選擇總阻值較小的C；
（2）本實驗中應采用滑動變阻器分壓接法和電流表外接法；則可畫出對應的實物圖如圖所示；
（3）電壓表量程為3V，則最小分度為0.1V，則讀數(shù)為2.20V；
（4）U-I圖象中圖象的斜率表示電阻，由圖可知，圖象斜率隨電壓的增大而增大；故電阻隨電壓的增大而增大；
當電壓為1.4V時，電流I=0.22A；則燈泡的實際功率P=UI=1.4×0.22=0.31W；
故答案為：（1）0.3A     3V    C；
（2）如圖所示
（3）2.20
（4）增大   0.31

點評 本題考查描繪燈泡的伏安特性曲線實驗的數(shù)據(jù)分析；當已知小燈泡的伏安特性曲線，要求其功率時，要再畫出表示電源的U-I圖象，則兩圖線的交點坐標即為小燈泡的實際電流與電壓，然后根據(jù)P=UI求解．