Question

【題目】當小燈泡發光時，其燈絲的電阻會隨著發光亮度的變化而變化．某同學為研究這一現象，按照自己設計的實驗電路測量出小燈泡的電流I和電壓U，得到如下表所示的數據．

I/A	0.00	0.12	0.22	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0.00	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

(1)請你根據上表數據的特點，在虛線框中畫出實驗電路圖____．

可用的器材有：電源(電動勢為3 V)；小燈泡；電壓表(量程3 V，內阻約3 kΩ)；電流表(量程0.6 A，內阻約0.2 Ω)；滑動變阻器(變化范圍0～10 Ω)；開關和導線若干．

(2)①在坐標上畫出小燈泡的UI曲線(圖上已描出部分點)____．

②由圖可知：燈絲的電阻隨燈泡亮度增加而　________(選填“變大”或“變小”)．

(3)如果將上述實驗中使用的小燈泡接在電動勢為1.5 V，內阻為2.0 Ω的電源兩端，利用上面的UI曲線可求出小燈泡的實際功率是　________W，電源效率為　________.(保留兩位有效數字)

Answer 1

【答案】 變大 0.28(0.26～0.30均可) 53%(51%～55%均可)

【解析】

(1)[1]描繪小燈泡伏安特性曲線實驗，電路采用分壓接法，由于小燈泡電阻較小，電流表應外接，如圖所示：

(2) ①[2]采用描點法描繪小燈泡伏安特性曲線，如圖所示：

②[3]小燈泡伏安特性曲線上每點的縱坐標與橫坐標的比值表示燈絲電阻大小，可知小燈泡燈絲電阻隨電流的增大而增大，即小燈泡燈絲電阻隨小燈泡亮度的增大而變大。

(3)[4][5]在描繪的小燈泡伏安特性曲線所在的坐標系中作出電動勢為1.5 V、內阻為2.0 Ω的電源伏安特性曲線，如圖丙所示，兩圖的交點表示燈泡的工作點，由圖可知，電壓U=0.8V電流I=0.35A，則功率為：

P=UI=0.35×0.8=0.28W；

電源效率:

。