Question

某同學使用如下器材做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗：
待測小燈泡（額定電壓12V，工作時電阻為100Ω左右）；
電源E（電動勢為14V）；
電壓表V（量程為15V，內阻約為15kΩ）；
電流表A（量程為100mA，內阻約為10Ω）；
滑動變阻器（最大阻值為10Ω）；
單刀單擲開關；導線若干．
①實驗中，既要滿足實驗要求，又要減小誤差，應選用的圖1中實驗電路圖

丙

．

②請根據所選的實驗電路圖在實物圖2上連線．
③該同學描繪的小燈泡的伏安特性曲線如圖3所示，由圖可求得小燈泡的額定功率為P=

1.18

W．（結果保留3位有效數字）
④由小燈泡的伏安特性曲線可知：在較低電壓區域（0～2V）內，小燈泡的電阻幾乎不變；在較高電壓區域（7～10V）內，小燈泡的電阻隨電壓的增大而

增大

（填“增大”、“不變”或“減小”）．它們變化規律不同的原因是

流過電阻的電流越大，電阻的溫度就越高，電阻也隨之增大

．

Answer 1

分析：滑動變阻器用分壓式接法時，能使電流和電壓值從零調節，故做測定小燈泡伏安特性曲線實驗要求滑動變阻器用分壓式接法，當待測電阻阻值遠小于電壓表內阻時，電流表應用外接法．根據U-I圖象讀出電壓為12.0V時的電流，根據P=UI求解功率．

解答：解：（1）、因做描繪小燈泡伏安特性曲線實驗要求電流與電壓從零調，故滑動變阻器應用分壓式，又小燈泡的電阻遠小于電壓表內阻，故電流表應用外接法，既滿足實驗要求，又要減小誤差的實驗電路圖應選丙．
（2）、根據圖丙連接實物圖如圖

（3）由圖象可知，當小燈泡電壓為12V時，電流為98mA，所以小燈泡的額定功率為P=UI=12×0.098W=1.18W
（4）根據電阻的定義式：R=

U

I

，故曲線上的任意點與坐標原點的連線的斜率就表示它的電阻，由圖可知，曲線上的任意點與坐標原點的連線的斜率隨電壓U增加而增大，故電阻隨電壓的增大而增大；流過電阻的電流越大，單位時間內電阻上產生的內能就越多，電阻的溫度就越高，電阻也隨之增大；
故答案為：（1）丙
（2）如圖
（3）1.18
（4）增大，流過電阻的電流越大，電阻的溫度就越高，電阻也隨之增大

點評：要熟記電學實驗基本要求：伏安法測電阻時注意電流表內外接法的選擇方法，當待測電阻值遠小于電壓表內阻時，電流表用外接法；當待測電阻值遠大于電流表內阻時，電流表用內接法．在要求電流或電壓值從零調時，滑動變阻器應用分壓式，此時應選阻值小的變阻器．