Question

為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關系，小明測量小燈泡的電壓U和電流I，利用P＝UI得到電功率．實驗所使用的小燈泡規格為“3.0 V,1.8 W”，電源為12 V的電池，滑動變阻器的最大阻值為10 Ω.
(1)準備使用的實物電路如圖甲所示．請將滑動變阻器接入電路的正確位置．(用筆畫線代替導線)

(2)現有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值電阻，電路中的電阻R₁應選________ Ω的定值電阻．
(3)測量結束后，應先斷開開關，拆除________兩端的導線，再拆除其他導線，最后整理好器材．
(4)小明處理數據后將P、U²描點在坐標紙上，并作出了一條直線，如圖乙所示．請指出圖象中不恰當的地方．

Answer 1

(1)如圖所示　(2)10　(3)電池

(4)圖線不應畫為直線；橫坐標的標度選擇不合適．

(1)從P－U²圖象上描出的點可知，小燈泡兩端的電壓從0開始逐漸增大，故滑動變阻器采用分壓電路．根據P＝IU知，通過小燈泡的最大電流I＝＝0.6 A，故電流表選0～0.6 A的量程．實物電路如答案中圖所示．
(2)由小燈泡規格可知，小燈泡允許通過的最大電流為0.6 A，故要求接入R₁后，電路中的總電流要不小于0.6 A，根據I＝得總電阻R＝＝Ω＝20 Ω，故R₁應選10 Ω的定值電阻．
(3)為了實驗儀器的安全，防止電源短路及誤將電源與其他電路接通，所以斷開開關后，先拆除電池兩端的導線，再拆除其他導線．
(4)本試驗中為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關系，而電功率P和電壓U²圖線的斜率代表電阻的倒數，而小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，而小燈泡在電壓較低時，溫度隨電壓的變化比較明顯，圖線彎曲的變化趨勢正反映了這一變化，這也是本實驗要研究的規律，若采用直線，則有悖于這一規律，當然不合實際；從圖像看：圖像的橫向只占據了方格紙近一半，說明橫坐標的標度選取的不恰當。