物理
（2014•重庆模拟）如图1甲所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图．①在图1乙中画出实验电路图（根据该电路图可得到U-I关系的完整曲线），可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器（变化范围0～50Ω）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干．②如果将该小灯泡分别接入图2甲、乙两个不同电路，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5V，内电阻为1.5Ω，定值电阻R=18Ω，则接入（选填“甲”或“乙”）电路时，小灯泡较亮些．③在

2019-06-24

（2014•重庆模拟）如图1甲所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图．

①在图1乙中画出实验电路图（根据该电路图可得到U-I关系的完整曲线），可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器（变化范围0～50Ω）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干．
②如果将该小灯泡分别接入图2甲、乙两个不同电路，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5V，内电阻为1.5Ω，定值电阻R=18Ω，则接入______（选填“甲”或“乙”）电路时，小灯泡较亮些．
③在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为______ W．
④若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为______ W．
优质解答
①：由于要画出U-I关系的完整曲线，变阻器应采用分压式接法，
由于小灯泡的阻值较小满足
R
 
V
R
 
x
＞
R
 
x
R
 
A
，电流表应用外接法，电路图如图所示：

②：分别在小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线（电源乙的等效内阻为
r
 
乙
=4.5+18=22.5Ω），如图所示，与小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线交点即为工作点．显然接入甲电路时，灯泡中电流较大，小灯泡较亮些．

③：在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为P=UI=1×0.15W=0.15W；
④：若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，可等效为电动势为2.25 V，内阻为2.25Ω的电池连接一个灯泡，在小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图上画出电源（电动势2.25 V，内阻2.25Ω）的伏安特性曲线，如图所示，与小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线交点对应的横坐标值为电源输出电流I=0.25A，此时电源内部的发热功率为P=I2r=0.2
5
2
 
×2.25W≈0.14W．

故答案为：①如图；②甲；③0.15；④0.14 ①：由于要画出U-I关系的完整曲线，变阻器应采用分压式接法，
由于小灯泡的阻值较小满足
R
 
V
R
 
x
＞
R
 
x
R
 
A
，电流表应用外接法，电路图如图所示：

②：分别在小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线（电源乙的等效内阻为
r
 
乙
=4.5+18=22.5Ω），如图所示，与小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线交点即为工作点．显然接入甲电路时，灯泡中电流较大，小灯泡较亮些．

③：在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为P=UI=1×0.15W=0.15W；
④：若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，可等效为电动势为2.25 V，内阻为2.25Ω的电池连接一个灯泡，在小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图上画出电源（电动势2.25 V，内阻2.25Ω）的伏安特性曲线，如图所示，与小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线交点对应的横坐标值为电源输出电流I=0.25A，此时电源内部的发热功率为P=I2r=0.2
5
2
 
×2.25W≈0.14W．

故答案为：①如图；②甲；③0.15；④0.14
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