Question

9．某課外物理研究學習小組準備探究一小燈泡的伏安特性，其標稱功率值為0.75W，額定電壓值已模糊不清．他們想測定其額定電壓值，于是先用歐姆表直接測出該燈泡的電阻約為2Ω，然后根據(jù)公式計算出該燈泡的額定電壓U=$\sqrt{PR}$=$\sqrt{2×0.75}$ V=1.22V．他們懷疑所得電壓值不準確，于是，設計了一個電路，測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)來描繪小燈泡的U-I圖線，進而分析燈泡的額定電壓．電源采用兩節(jié)干電池組成的電池組．

（1）請根據(jù)實驗要求在答題紙上補全電路．
（2）在實驗過程中，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應置于右端；（填“最左”或“最右”）
（3）實驗共測得了以下8組數(shù)據(jù)，已在方格紙上描好了點，請在坐標紙上完成U-I圖象．
（4）由圖象得出該燈泡的額定電壓應為2.5V，這一結果大于1.22V，其原因是燈泡冷態(tài)電阻小于正常工作時的電阻．

序號	電壓/V	電流/mA
1	0.00	0
2	0.20	80
3	0.60	155
4	1.00	195
5	1.40	227
6	1.80	255
7	2.20	279
8	2.70	310

Answer 1

分析 測定小燈泡的伏安特性曲線實驗要求電流和電壓從零調(diào)，故變阻器應用分壓式接法，小燈泡電阻較電壓表內(nèi)阻小很多，故電流表應用外接法．

解答 解：（1）實驗要求電流從零調(diào)可知變阻器應采用分壓式接法，連線圖如圖所示；
（2）為了保證電壓從零開始調(diào)節(jié)，滑片開始時應接在最左端；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點并用平滑曲線畫的U-I圖象如圖所示

（4）由圖可知當U=2.5V時的電流I=290mA，
由P=UI得P=2.5×0.29W=0.725W，小于其額定功率，
故小燈泡額定電壓為2.5V．定電壓大于1.22V是因為燈泡冷態(tài)電阻小于正常工作時的電阻；
故答案為：（1）如圖所示；（2）左；（3）如圖所示；（4）2.5；燈泡冷態(tài)電阻小于正常工作時的電阻

點評 應明確：①當實驗要求電流從零調(diào)時，變阻器應采用分壓式接法；②電動機不轉動時是純電阻，符合歐姆定律，轉動后不再是純電阻，不再符合歐姆定律．