Question

某同学为研究小灯泡（最大电压不超过2.5V，最大电流不超过0.55A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：

A．电压表V₁（量程是3V，内阻是6kΩ的伏特表）

B．电压表V₂（量程是15V，内阻是30kΩ的伏特表）

C．电流表A₁（量程是0.6A，内阻是0.5Ω的安培表）

D．电流表A₂（量程是3A，内阻是0.1Ω的安培表）

E．滑动变阻器R₁（阻值范围0～5Ω），额定电流为3A

F．滑动变阻器R₂（阻值范围0～100Ω），额定电流为0.6A

直流电源（电动势E=3V，内阻不计）、待测小灯泡、开关及导线若干．

该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示实验测得的流过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）．

I/A	0	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

①为提高实验结果的准确程度，请在上面的方框中（图1）画出实验电路原理图；（并在电路图上标注清楚所选的器材前）

②在图2中描出该小灯泡的伏安特性曲线

③据图（a）中描出的伏安特性曲线可知，该小灯泡的电阻随温度而变化的情况为：      ．

Answer

①电路图如图所示

②图象如图所示；

③随灯泡温度升高而增大．

【解析】

试题分析：①灯泡最大电压不超过2.5V，电压表应选V1，最大电流不超过0.55A，电流表选A1，为方便实验操作，滑动变阻器应选R1，

描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻约为R==≈4.5Ω，电压表内阻约为6kΩ，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．

②根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象，图象如图所示．

③由灯泡的I﹣U图象可知，随灯泡电压增大，通过灯泡的电流增大，灯泡实际功率增大，灯泡温度升高，灯泡电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大．