Question

某研究性学习小组为了研究一只标有“2.0V，1.0W”字样小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供了以下器材∶

A．电源E∶电动势为3.0V，内阻不计；

B．电压表V∶量程为0~3V，内阻约为1kΩ；

C．电流表A₁∶量程为0~3A，内阻约为0.1Ω；

D．电流表A₂∶量程为0~0.6A，内阻约为0.6Ω；

E．滑动变阻器R₁∶最大阻值为10Ω，额定电流为2.0A；

F．滑动变阻器R₂ ∶最大阻值为15kΩ，额定电流为0.5A；

G．开关S，导线若干。

（1）实验中电流表应选________（填“A₁”或“A₂”），滑动变阻器应选用________（填“R₁”或“R₂"）；

（2）实验设计的电路如图甲所示，请根据电路图将实物图乙连接完整；（_________）。连接好电路后，在闭合开关前，应将图乙中滑动变阻器的滑片移到_____（填“A”或“B”）端；

（3）闭合开关后移动滑动变阻器，测出多组电压表和电流表的示数U、I，根据测得的数据，已在I—U坐标系中描点，如图丙所示，请作出I—U图线；（_____）并由此判断，小灯泡的电阻随温度升高而_______（填“增大”或“减小”）；

（4）将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与R=2Ω的定值电阻串联，接在电动势为2V、内阻不计的电源上，如图丁所示。闭合开关S后，两个小灯泡的总功率为_____W（结果保留两位有效数字）。

Answer

A2 A 增大 0.42

【解析】

（1）[1][2]由题可得灯泡额定电流为

0.5A

故电流表选A2；为方便实验操作，滑动变阻器应选R1。

（2）[3]对照电路图，实物连接如图所示

[4]闭合开关前，应将滑片移到最左端A端，使输出电压为零保护电路元件。

（3）[5]作出的图像如图所示

[6]图像的割线斜率是电阻的倒数，由此可知，小灯泡的电阻随温度升高而增大。

（4）[7]设小灯泡两端的实际电压和实际电流分别为U和I，根据闭合电路欧姆定律可得

代入数据并整理得

在图丙所示坐标系中作出的图像如图

由图像可知，两图像交点坐标值为、，则每只灯泡的实际功率

两个小灯泡的总功率为0.42W。