Question

某同学在做描绘小灯泡I-U图线的实验中得到如下一组U和I的数据：

编号	1	2	3	4	5	6	7	8
U（V）	0.20	0.60	1.00	1.40	1.80	2.20	2.60	3.00
I（A）	0.02	0.06	0.10	0.14	0.17	0.19	0.20	0.20
灯泡发光情况	不亮→微亮→逐渐变亮→正常发光

（1）选用小灯泡额定值为“3.0V，0.2A”，实验中有仪器：安培表（内阻较小）、伏特表（内阻很大）、电键、导线若干外；还需要

电源

、

滑动变阻器

．
（2）请在图2中设计实验电路（要求小灯泡两端电压从零开始可调）．

（3）在如图1上绘出I-U图象，图线弯曲的原因是

电阻随灯丝温度的升高而增加

．
（4）若一灯泡的伏安特性曲线如图3中的AB段（曲线）所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了

10

Ω．

Answer 1

分析：（1）描绘小灯泡伏安特性曲线，根据实验原理选择实验器材．
（2）根据题目要求确定滑动变阻器的接法与电流表接法，然后作出电路图．
（3）根据表中实验数据，在坐标系内描出对应点，然后作出图象，根据温度对电阻的影响分析答题．
（4）由图示求出电压对应的电流，由欧姆定律求出电阻阻值，然后求出电阻的变化量．

解答：解：（1）应用伏安法测灯泡伏安特性曲线，需要的实验器材有：电源、电键、滑动变阻器、安培表、伏特表、导线等．
（2）描绘小灯泡伏安特性曲线，需要测量多组实验数据，电压与电流的变化范围要大，因此滑动变阻器应采用分压接法，由于灯泡电阻较小，电压表内阻很大，因此电流表可以采用外接法，实验电路图如图所示．

（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后作出图象，如图所示；由于灯丝电阻随温度的升高而增大，灯丝电阻不是定值，因此灯泡的I-U图象不是直线而是曲线．
（4）由图3所示图象可知，R_A=

UA

IA

=

3V

0.1A

=30Ω，R_B=

6V

0.15A

=40Ω，则电阻变化了△R=R_B-R_A=40Ω-30Ω=10Ω．
故答案为：（1）电源；滑动变阻器；（2）电路图如图所示；（3）图象如图所示；电阻随灯丝温度的升高而增加（4）10．

点评：本题考查了实验器材、设计实验的原理图、作图象、分析影响灯丝电阻的因素、求灯丝电阻等问题；设计实验电路时，确定滑动变阻器的接法与电流表的接法是正确解题的关键．