Question

某同學使用了如下器材：電源E（電動勢12V）；電壓表V（量程為15V，內阻約15KΩ）電流表A（量程100mA，內阻約10Ω）；滑動變阻器（最大電阻為50Ω）；單刀單擲開關；導線若干．測出了一個小燈泡的伏安特性曲線如圖1甲所示，已知小燈泡的額定電壓為12V．
（1）請在圖1乙的虛線方框中畫出此實驗電路．

（2）根據設計的電路圖在圖2的實物上連線．
（3）由小燈泡的伏安特性曲線可知小燈泡的額定功率為P_額=

 

  W，小燈泡電阻的變化特性為

 

．

Answer 1

分析：若電流或電壓從零調時滑動變阻器應用分壓式接法，若待測電阻阻值遠小于電壓表內阻時，電流表應用外接法接法．

解答：解：（1）由I-U圖象知電壓與電流從零調，滑動變阻器應用分壓式接法，小燈泡電阻遠小于電壓表內阻，電流表應用外接法，電路圖如圖所示

（2）根據設計的電路圖在圖中的實物上連線如圖所示

（3）由小燈泡的伏安特性曲線可讀出當U=12V時，I=100mA，由P=UI得小燈泡的額定功率為P=12×0.1W=1.2W；
有I-U圖象可知：燈泡電阻隨電壓升高而增大（或隨溫度升高而增大；或電壓越高時電阻增大越快）
故答案為（1）電路圖如圖所示；（2）實物圖連接如圖所示；（3）1.2，燈泡電阻隨電壓升高而增大（或隨溫度升高而增大；或電壓越高時電阻增大越快）．

點評：用伏安法做電學實驗時，有電流表內接與外接之分，用滑動變阻器時就有分壓與限流之分，要掌握接法的選擇方法．