Question

某实验小组要探究一小灯泡的伏安特性曲线，并研究小灯泡在不同电压下的实际功率，实验电路如图甲所示：

（1）实验闭合电键前，滑动变阻器的划片应在_____端（填“a”或“b”）

（2）实验中闭合开关，把滑动片向一端移动过程中，发现电流表与电压表均有明显读数且读数几乎不变，则电路中出现故障的元件可能是______（填“A”或“B”）

A．小灯泡      B．滑动变阻器

（3）该小组根据实验数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，可判定在图乙中小灯泡的功率与加在两端电压的平方U²的图像正确的是_______（选填“1”、“2”、“3”）

（4）某同学将两个完全相同的这种小灯泡并联接在电源两端，已知电源的电动势E=3V、内阻r=2Ω，则此时每个小灯泡的实际功率为_________ （结果保留两位有效数字）  

Answer

（1） a； （2）B； （3）3； （4）0.44(0.42-0.46均得分）（灯泡两端的电压为，流过每个灯泡的电流为，则，得）

【解析】（1）此电路是分压电路，滑动变阻器的aP部分与小灯泡并联，开始时应使小灯泡两端电压最小，故滑片应置于a端；

（2）电流表与电压表均有明显读数，说明灯泡所在电路正常，滑动中示数几乎不变，说明滑动变阻器没有起到应有的作用，故可能存在故障的的滑动变阻器，故填B；

(3)由,随着小灯泡两端电压的增大,灯丝温度升高,电阻增大,P随U2的变化变缓,即图线为3;

(4) 灯泡两端的电压为，流过每个灯泡的电流为，则，得,画出电源的U-I图线如图,

交点坐标, ,所以小灯泡消耗的电功率为: 。