Question

小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别小灯泡上的电流和电压）：

I	（A）	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U	（V）	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）在图1中画出实验电路图．可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0﹣10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干．

（2）在图2中画出小灯泡的U﹣I曲线．

（3）如果实验中测得电池的电动势是1.5V，内阻是2.0Ω，问：将本题中的小灯泡接在该电池的两端，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程：若需作图，可直接画在第（2）小题方格图中）

Answer

（1）（2）见下图；

（3）0.28W．作出电源的伏安特性曲线，因电源与灯泡串联，电流相等，故交点即为灯泡的工作点；由图可知，灯泡的工作电压为0.8V，工作电流为0.35A，故灯泡的功率P=UI=0.35×0.8W=0.28W；

【解析】

试题分析：（1）测量小灯泡的伏安特性曲线要求多测几组数据，则可知电路的接法；根据内阻的大小可得出电流表的接法；

（2）由描点法描出各坐标对应的点，用平滑的曲线将各点连接；

（3）由于灯泡的电阻随温度的变化而变化，故不能直接用欧姆定律求解；但由电路的特点可通过作图法得出灯泡的实际电压、电流，由P=UI可求得实际功率．

【解析】
（1）由题意可知，本实验中应采用滑动变阻器分压接法；同时由于灯泡内阻较小，为了减小误差，应采用电流表外接法；

（2）将各点对应的坐标描在图中，用平滑的曲线将各点连接即可，注意不能用折线；

图象如图所示；

（3）作出电源的伏安特性曲线，因电源与灯泡串联，电流相等，故交点即为灯泡的工作点；由图可知，灯泡的工作电压为0.8V，工作电流为0.35A，故灯泡的功率P=UI=0.35×0.8W=0.28W；

故答案为：（1）（2）见下图；

（3）0.28W．作出电源的伏安特性曲线，因电源与灯泡串联，电流相等，故交点即为灯泡的工作点；由图可知，灯泡的工作电压为0.8V，工作电流为0.35A，故灯泡的功率P=UI=0.35×0.8W=0.28W；

【点评】灯泡由于电阻随温度的变化而变化，故在求功率时一定不能直接利用欧姆定律求解电流，再求功率；应通过串联电路的规律通过作图的方法得出电压及电流，再求实际功率．