Question

19．某实验小组要描绘额定电压为4.0V的小灯泡的伏安特性曲线，并研究小灯泡功率等问题．
（1）在该实验中，符合要求的作法是A
A．闭合电键前必须检查滑动变阻器的滑片位置使之起到保护作用
B．实验所用滑动变阻器的阻值越大越好
C．实验中测3组数据即可
D．在坐标纸上描出点后，用直尺作一条直线使不在线上的点均匀分布在线的两侧
 （2）该实验电路如图甲所示，实验中闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向b端移动，发现“电流表的示数几乎为零，电压表的示数逐渐增大”，则分析电路的可能故障为B．
A．小灯泡短路　　　 B．小灯泡断路　　　 C．电流表断路　　　　 D，滑动变阻器断路
（3）故障排除后根据实验数据绘出I-U图线如图乙所示，由图象可确定小灯泡在电压为2.0V时实际功率为0.60W．
（4）已知小灯泡灯丝在27℃时的电阻是6.0Ω，并且小灯泡灯丝电阻值R与灯丝温度t的关系为R=k（273+t），k为比例常数，根据I-U图线，估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为227℃．

Answer 1

分析 （1）明确实验原理知道实验中应注意的事项；
（2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片 p 向 b 端移动，发现“电流表的示数几乎为零，电压表的示数逐渐增大”，可能是灯泡断路．
（3）根据I-U图线确定电压为2.0V时的电流，通过P=UI求出小灯泡的实际功率．
（4）根据小灯泡灯丝在27℃时的电阻是6.0Ω，通过小灯泡灯丝电阻值R与灯丝温度 t 的关系为 R=k（273+t），得出比例系数，再根据I-U 图线，估算该灯泡正常工作时的电阻，从而求出此时的温度．

解答 解：（1）A、闭合电键前必须检查滑动变阻器的滑片位置，使分压电路分压为零，使之起到保护作用，故A正确；
B、为方便实验操作，在保证安全的前提下，滑动变阻器阻值要小些，滑动变阻器阻值不是越大越好，故B错误；
C、为准确描绘灯泡的伏安特性曲线，实验时要多测几组实验数据，3组数据太少，故C错误；
D、根据实验数据先在坐标纸上描出对应的点，然后用平滑的曲线把各点连起来，作出图象，灯泡的伏安特性曲线不是直线，故D错误；故选：A．
（2）若灯泡短路，电流表示数较大；若若电流表和滑动变阻器断路，则电压表的读数为0，现在“电流表的示数几乎为零，电压表的示数逐渐增大”，知可能是灯泡断路．故选B．
（3）从I-U图线可知，电压为2.0V时，电流为0.3A，则P=UI=2×0.3W=0.6W．
（4）小灯泡灯丝在27℃时的电阻是6.0Ω，根据 R=k （ 273+t ）得：k=0.02Ω/°C．
当灯泡正常工作时电阻为：R′=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.2}{0.42}$=10Ω，则有：t=$\frac{R′}{k}$-273=227°C．
故答案为：（1）A；（2）B；（3）0.60；（4）227．

点评 本题考查描述小灯泡的伏安特性曲线的实验，要注意明确实验原理，注意事项中的注意事项，能正确分析伏安特性曲线并处理数据．