Question

【題目】某同學研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8V，額定電流0.32A）；電壓表V（量程3V，內阻3kΩ）；電流表A（量程0.5A，內阻0.5Ω）；固定電阻R0（阻值1000Ω）；滑動變阻器R（阻值0~9.0Ω）；電源E（電動勢5V，內阻不計）；開關S；導線若干。

（1）實驗要求能夠實現在0~3.8V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量，滑動變阻器R是_________（填“限流式”或“分壓式”）接法。

（2）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示:

由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_________（填“增大”“不變”或“減小”）燈絲的電阻率__________（填“增大”“不變”或“減小”）。

（3）用另一電源E0（電動勢6V，內阻1.00Ω）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調節滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關S，在R的變化范圍內，小燈泡的最小功率為______W.（結果保留2位有效數字）

Answer 1

【答案】分壓式 增大 增大 0.89

【解析】

（1）[1]．因本實驗需要電流從零開始調節，因此應采用滑動變阻器分壓接法；

（2）[2][3]．I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數，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；其原因是燈絲的電阻率隨著電流的增大而增大；

（3）[4]．當滑動變阻器阻值全部接入時，燈泡的功率最小，將R等效為電源內阻，則電源電動勢為6V，等效內阻為10Ω；則有：U=6-10I；作出電源的伏安特性曲線如圖中實線所示；由圖可知，燈泡電壓為U=3.1V，電流I=290mA=0.29A，則最小功率

P=UI=3.1×0.29=0.89W；