2013_江苏卷
10．（8分）为探究小灯泡的电功率P 和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压 U和电流I，利用P＝UI得到电功率． 实验所使用的小灯泡规格为“3.0V，1.8W”，电源为12V 的电池，滑动变阻器的最大阻值为10Ω
图1
图2
（1）准备使用的实物电路如图1所示． 请将滑动变阻器接入电路的正确位置．（用笔画
线代替导线）
（2）现有 10Ω、20Ω 和 50Ω 的定值电阻，电路中的电阻 $\mathrm { R } _ { 1 }$ 应选 10 Ω 的定值电阻
（3）测量结束后，应先断开开关，拆除 电池 两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材
（4）小明处理数据后将 P、 $\mathrm { U } ^ { 2 }$ 描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图 2 所示． 请指出图象中不恰当的地方
见解析
【考点】N5：描绘小电珠的伏安特性曲线
【专题】13：实验题；16：压轴题；535：恒定电流专题
【分析】测定小灯泡伏安特性曲线实验要求电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法；做电学实验为保护电流表，需要串联一个保护电阻，保护电阻的值应根据欧姆定律算出；画图象时若各点不在一条直线上时，应用平滑的曲线连接
【解答】解：（1）从 $\mathrm { P } { - } U ^ { 2 }$ 图象可知电压从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，变阻器连接如图所示
> ②当变阻器的输出电压最大时，通过小灯泡的电流为额定电流 $\mathrm { I } { = } \frac { P } { U } = \frac { 1 . 8 } { 3 } \mathrm { A } { = } 0 . 6 \mathrm { A }$ 根据欧姆定律通过变阻器的电流为 $I _ { } = \frac { U } { R _ { } } = \frac { 3 } { 1 0 } A = 0 . 3 A$ ，所以通过电源的电流为${ I ^ { \prime } = I { + } I _ { \mathit { \Pi } _ { \vec { \mathcal { Z } } } } = 0 . 6 { + } 0 . 3 = 0 . 9 \mathrm { A } }$ ，根据闭合电路欧姆定律，应有 $\mathrm { E } { = } \mathrm { U } { + } I ^ { \prime } \enspace \cdot ( r { + } R _ { 0 } \enspace )$ ，解得$R _ { 0 } \ + \mathrm { r } = { \frac { E - U } { I ^ { ' } } } = { \frac { 1 2 - 3 } { 0 . 9 } } \varOmega = 1 0 \Omega$ ，所以保护电阻应选10Ω 的定值电阻；
（3）根据安全性原则，测量结束后，应先断开开关，拆除电池两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材
（4）图象中不恰当的地方有①图线不应画直线，应用平滑的曲线连接；②横坐标标度太大
故答案为（1）如图；
（2）10；
（3）电池；
（4）图线不应画直线，应用平滑的曲线连接；横坐标标度太大
【点评】测定小灯泡的伏安特性曲线实验变阻器应用分压式接法，选择保护电阻时应根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最小电阻，然后再选择