某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材．A．待测小灯泡（额定功率6W，额定电流0.5A）B．电流表（量程0～0.6A，内

Question

某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材．
A．待测小灯泡（额定功率6W，额定电流0.5A）
B．电流表（量程0～0.6A，内阻0.1Ω）
C．电压表V₁（量程0～5V，内阻约5kΩ）      
D．电压表V₂（量程0～15V，内阻约15kΩ）
E．滑动变阻器R₁（最大阻值50Ω）         
F．滑动变阻器R₂（最大阻值1kΩ）
G．直流电源（电动势15V，内阻可忽略）        
H．开关一个，导线若干
实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流．
（1）实验中电压表应选______；滑动变阻器应选______．（填仪器后字母）
（2）请在虚线框中（图1）画出为完成上述实验而设计的合理的电路图．

（3）如图2所示是该研究小组测得小灯泡的I-U关系图线．由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而______（填“增大”、“减小”或“不变”）；根据此图给出的信息，若把小灯泡直接接在一个电源电动势为12V，内阻为30Ω的直流电源上，小灯泡的实际功率约为______．（计算结果保留三位有效数字）

Answer 1

（1）：根据小灯泡规格“6W，0.5A”可知，额定电压，U＝(P)/(I)＝(6)/(0.5)V＝12V．所以电压表应选V₂；
由于实验要求电压从零调，所以变阻器应用分压式接法，应选择阻值小的变阻器R₁以方便调节．
（2）：小灯泡的电阻：R＝(U)/(I)＝(12)/(0.5)Ω＝24Ω，由于小灯泡电阻满足(RV)/(RX)＝(15000)/(24)＞(RX)/(RA)＝(24)/(0.1)，电流表应用外接法，又变阻器采用分压式，所以电路图如图所示：

（3）：由I-U图象可知，图象的斜率：k＝(△I)/(△U)＝(1)/(R)，表示电阻的倒数，从图中可得电压和电流的增大，斜率减小，说明了电阻随电压的增大而增大；即小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大．
在图2中做出电源电动势为12V，内阻为30Ω的直流电源的伏安特性曲线，I0＝(E)/(r)＝(12)/(30)＝0.4A，如下图，该曲线与小灯泡的伏安图象曲线的交点表示小灯泡接入该电源时的电流与电压，从图中读出电流值与电压值，得：U=4.0V，I=0.29A所以小灯泡的功率：P=UI=4.0×0.29=1.16W

故答案为：（1）V₂； R₁（2）如上图（3）增大；1.16