Question

某同學(xué)探究一個額定電壓2.2V、額定功率1.1W的小燈泡兩端的電壓與通過燈泡的電流的關(guān)系．器材為：電源（電動勢3V）、電鍵、滑動變阻器、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干．

（1）為了達(dá)到上述目的，請將圖a連成一個完整的實驗電路圖．要求所測電壓范圍為0V-2.2V．
（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到了如圖b所示小燈泡的U-I圖象．電壓從0.4V增至1.2V的過程中小燈泡的阻值增加了______Ω．
（3）若把該燈泡與一阻值為R₀=5Ω的電阻串聯(lián)后接在電動勢3V，內(nèi)阻1Ω的電源兩端，如圖c所示，則小燈泡實際消耗的功率是______W．

Answer 1

（1）要求所測電壓范圍為0V-2.2V，即要求電壓值從零開始變化，故滑動變阻器應(yīng)采有分壓接法；
燈泡內(nèi)阻一般遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，故電流表應(yīng)采用外接法；實驗電路圖如圖所示：

（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到了如圖b所示小燈泡的U-I圖象．
根據(jù)歐姆定律得電壓為0.4V時燈泡電阻為：R₁=

0.4

0.2

=2Ω，
電壓為1.2V時燈泡電阻為：R₂=

1.2

0.4

=3Ω，
所以電壓從0.4V增至1.2V的過程中小燈泡的阻值增加了1Ω．
（3）把定值電阻等效為電源內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
E=U+I（r+R₀）
U=3-6I，作出電源的I-U圖象，

電源圖象與燈泡伏安特性曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)值是燈泡的實際電壓與實際電流，
由圖象可知，燈泡兩端電壓為0.8V，電流為0.35A，燈泡實際功率為P=UI=0.35V×0.8A=0.28W；
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）1，（2）0.28