Question

16．某同學(xué)利用如下實(shí)驗(yàn)器材研究“小燈泡的伏安特性曲線”：電源（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值10Ω）、電壓表、電流表、電鍵、小燈泡、導(dǎo)線若干．

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表，電流表的指針指示位置如圖1所示，則電壓表的讀數(shù)為1.20V，電流表讀數(shù)為0.40A；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小燈泡的U-I圖象如圖2所示，則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而增大（填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）在圖3中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全，連接成實(shí)驗(yàn)電路；
（4）若按圖3正確連線后，合上電鍵，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡不能完全熄滅，其他完全正常，則可判斷是導(dǎo)線NE（填接線柱字母，如GH）發(fā)生斷路，此時(shí)的電路中，小燈泡可能獲得的最小功率是0.13W（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電表量程確定其分度值，然后根據(jù)指針位置讀出其示數(shù)．
（2）根據(jù)圖示圖象應(yīng)用歐姆定律分析燈泡電阻隨電壓增大如何變化．
（3）根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后連接實(shí)物電路圖．
（4）滑動(dòng)變阻器采用分壓接法時(shí)燈泡電阻兩端電壓與通過(guò)燈泡的電流可以從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器采用限流接法時(shí)電壓與電流不能從零開(kāi)始變化，根據(jù)題意分析電路故障；格局圖示圖象應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)求出燈泡電壓與電流，然后應(yīng)用電功率公式求出燈泡的實(shí)際功率．

解答 解：（1）由圖示電壓表可知，其量程為3V，分度值為0.1V，示數(shù)為：1.20V；由圖示電流表可知，其量程為0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.40A；
（2）由圖示圖象可知，隨燈泡兩端電壓增大通過(guò)燈泡的電流增大，燈泡兩端電壓與電流的比值增大，即燈泡電阻增大．
（3）描繪燈泡伏安特性曲線電壓與電流需要從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；由于燈泡電阻較小遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示：

（4）合上電鍵，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡不能完全熄滅，說(shuō)明燈泡實(shí)際功率不為零，燈泡兩端電壓不能從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器實(shí)際采用了限流接法，由圖示電路圖可知，NE間導(dǎo)線斷路；
滑動(dòng)變阻器采用限流接法時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路即滑動(dòng)變阻器接入電路阻值為10Ω電路電流最小，燈泡實(shí)際功率最小，由圖示圖象可知，滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.25A，燈泡兩端電壓為0.5V，燈泡實(shí)際功率：P=UI=0.5×0.25≈0.13W；
故答案為：（1）1.20；0.40；（2）增大；（3）電路圖如圖所示；（4）NE；0.13．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電表讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、連接實(shí)物電路圖、電路故障分析等問(wèn)題；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線與電表刻度線要垂直；根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是連接實(shí)物電路圖的關(guān)鍵．