Question

当小灯泡发光时其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而变化．某同学为研究这一现象，按照自己设计的实验电路图测量小灯泡的电流I和电压U，得到如下表所示的数据．

I（A）	0．12	0．22	0．29	0．34	0．38	0．42	0．45	0．47	0．49	0．50
U（V）	0．20	0．40	0．60	0．80	1．00	1．20	1．40	1．60	1．80	2．00

（1）请你根据上表数据的特点，在虚线框中画出实验电路图．可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（0～10 Ω）、电源、小灯泡、开关和导线若干．

（2）在图所示坐标纸上画出小灯泡的U­Ⅰ曲线，并定性分析灯丝的电阻与灯泡发光亮度的变化关系：____________

（3）如果将上面实验中使用的小灯泡接在电动势为1．5 V、内阻为2．0 Ω的电源两端，利用上面的U­Ⅰ曲线可求出小灯泡的实际功率是______________W，电源效率为________．（结果保留2位有效数字）

Answer

（1）见解析图； （2）见解析图； 灯丝电阻随发光亮度的增加而增大；（3）0．28 53%

【解析】

试题分析：（1）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，灯泡电阻约为几欧姆，电压表内阻约为几千欧姆甚至几万欧姆，电流表内阻约为零点几欧姆，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，然后作出图象如图所示，由图象可知，随灯泡电压增大，灯泡电流增大，灯泡实际功率增大，灯泡变亮，灯泡电压与电流比值变大，灯丝电阻增大．

（3）在同一坐标系内作出电源的U-I图象如图所示，

由图象可知，灯泡两端电压U=0．8V，电流I=0．349，灯泡实际功率P=UI=0．8×0．349≈0．28W，效率；

考点：探究小灯泡的伏安特性曲线

【名师点睛】本题考查了实验电路设计、作图象、求灯泡实际功率与电源效率问题，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法；作出灯泡的U-I图象与电源U-I图象是求出灯泡实际功率与电源效率的前提与关键。