Question

有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线．器材如图．
电压表V （0-5V，内阻约10kΩ）
电流表A（0-0.6A，内阻约0.4Ω）
滑动变阻器R （0-10Ω，2A）
学生电源（直流6V）、开关及导线

（1）为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据；请在下面的方框中画出实验电路图．
（2）某同学通过实验得到的数据画出了该灯泡的伏安特性曲线，如图所示，若用电动势为4.0V、内阻为8Ω的电源直接给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是______W．（保留2位有效数字）
（3）P为上图中图线上的一点，PN为图线上P点的切线、PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是______
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
C．对应P点，小灯泡的电阻约为5.33Ω
D．对应P点，小灯泡的电阻约为24.0Ω

Answer

（1）根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用，结合题意选择滑动变阻器的接法；由电流表、电压表与灯泡内阻间的大小关系确定电流表的接法．
（2）画出电源的U-I曲线，与小灯泡伏安曲线的交点对应的电压和电流即为此时小灯泡的实际电压与电流，根据P=UI即可求得实际功率；
（3）根据电阻的定义R=，电阻等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数，斜率逐渐减小，电阻逐渐增大．对应P点，灯泡的电阻等于过P点的切线斜率的倒数．
【解析】
（1）灯泡内阻R==8Ω，电压表远大于灯泡内阻，应采用电流表外接法；
而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，
电路图如图所示：

（2）根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir，则有U=4-8I，画出U-I图象如图所示；

交点对应的电压与电流即为小灯泡此时的实际电压与电流，所以小灯泡两端电压为1.2V，电流I=O.35A，
所以实际功率为P=UI=1.2×0.35W=0.42W
（4）A、B、图线的斜率逐渐减小，说明电阻逐渐增大．故A正确，B错误；
C、D、对应P点，小灯泡的电阻为R==Ω=5.33Ω，故C正确，D错误；
故选AC；
故答案为：（1）如图所示；（2）0.42 W；（3）AC．