Question

某实验小组为了测定小灯泡的伏安特性曲线，选取了如图甲所示的实验器材。待测小灯泡的额定电压为3.2V，要求测量范围尽量大一些，并描绘出小灯泡的伏安特性曲线。

（1）选取电源的电动势4.0V，电源内阻不计。同学们为了精确测量电压，需要将量程1.0V的电压表改装为量程4.0V，已知1.0V电压表的内阻为1.2KΩ，需要给电压表______（选填：串连、并联）一个R₀=______KΩ的定值电阻。

（2）用笔代替导线，将仪器实物图按实验要求连接好______

（3）同学们正确实验后描绘出小灯泡伏安特性曲线如图乙所示，由伏安特性曲线可知，当小灯泡两端电压增大、灯丝温度升高时，电阻_______（选填：增大、不变、减小）。正常工作时灯丝电阻等于_______ ，额定功率是______W（均取两位有效数字）。

（4）将实验时所用的电源串连上一个的电阻，再与这个小灯泡直接串连在一起，则小灯泡的实际功率是_________W（取两位有效数字）

Answer

⑴ 串连 3.6kΩ

⑵如答题图所示:

⑶ 增大 10.3至10.5 0.97至0.99 ⑷ 0.40 （或0.39）

【解析】（1）改装成电压表要串联电阻分压，串联阻值为。

（2）根据题意：要求测量范围尽量大一些，而且电流表的内阻与小灯泡的内阻相差不多，故采用分压外接法，如图所示：

（3）由图乙所示图象可知，随电压增加，通过灯泡的电流变大，灯泡实际功率变大，灯丝温度升高，由欧姆定律可知，电压与电流变大，灯泡电阻增大；由图象可知，电压为时通过灯泡的电流为0.31A，则灯丝的电阻为 ，灯泡实际功率。

（4）将看成电源的内阻，则画出电源的图像如图所示：

则灯泡的功率为： 。

点睛：本题考查描绘灯泡的伏安特性曲线的实验；解决本题的关键：一是电流表和滑动变阻器的正确使用，二是图象法的正确应用。