Question

【题目】某同学利用如下实验器材研究“小灯泡的伏安特性曲线”：电源（电动势3V，内阻可忽略不计）、滑动变阻器（最大阻值10Ω）、电压表、电流表、电键、小灯泡、导线若干。

（1）实验过程中某次实验时电压表，电流表的指针指示位置如图1所示，则电压表的读数为____________V，电流表读数为__________A；

（2）根据实验得到的数据作出小灯泡的U-I图像如图2所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而______（填“增大”、“减小”或“不变”）

（3）在图3中把缺少的导线补全，连接成实验电路；

（4）若按图3正确连线后，合上电键，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不能完全熄灭，其他完全正常，则可判断是导线_____________（填接线柱字母，如GH）发生断路，此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是________W（保留两位有效数字）。

Answer 1

【答案】（1）1．20；0．40；（2）增大（3）如图所示

【解析】（1）电压表的示数为12．0×0．1V=1．20V，电流表的示数为20．0×0．02A=0．40A

（2）根据U-I图像可知，随着电压升高，小灯泡的电阻增大

（3）由于研究小灯泡的伏安特性曲线，电压或电流从零开始，因而滑动变阻器采用分压接法，小灯泡电阻较小，电流采用外接法，实物图连接如图所示

（4）正确连线后，闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不能完全熄灭，则可能导致EN断路，EN导线断路后，滑动变阻器的阻值全部连入电路后，电流最小，小灯泡的功率最小，此时把滑动变阻器的阻值作为电源内阻，在小灯泡的U-I图线中画出等效电源的U-I图线，两图线的交点即为小灯泡功率最小时的工作状态点，由图线可知P=0．25×0．52=0．13W