Question

（9分）（2012丹东四校协作体摸底调研）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，因而引起功率变化。一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表（0-3V，约3kΩ），电流表（0-0.6A，约0.1Ω），电池，开关，滑动变阻器，待测小灯泡，导线若干。实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压。

   （1）在虚线框内画出实验电路图

（2）根据实验测得数据描绘出如图乙所示的U-I图象，小灯泡电压随电流变化曲线，由此可知，小灯泡电阻R随温度T的关系是       。

（3）如果一电池的电动势2V，内阻2.5Ω。请你根据上述实验的结果，确定小灯泡接在该电池的两端, 小灯泡的实际功率是______W。

Answer

（1）实验电路图如图所示。               

（2）小灯泡的电阻R随温度T升高而增大  （2分）

（3）0.44  （3分）（0.39—0.48都得分）

【解析】根据题目要求，小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压，应该设计成分压电压；由于小灯泡电阻不大，电流表内接。设计的实验电路原理图如图所示。由小灯泡电压随电流变化曲线可知，图线上点的纵横坐标比值随电流的增大而增大，说明小灯泡的电阻R随电流的增大而增大。而电流增大则导致灯丝温度升高，所以小灯泡的电阻R随温度T升高而增大。在题给的小灯泡电压随电流变化曲线上作出电池的伏安特性曲线，该曲线与小灯泡电压随电流变化曲线的交点对应的纵横坐标值（0.40，1.10）即为小灯泡的电压和电流，小灯泡的实际功率是P=UI=1.10×0.40W=0.44W。