由交点坐标可得U1=1.78 V,I1=221 mA,P1=U1I1≈0.39 W;当滑动变阻器电阻值R=0时,灯泡消耗的功率最大,由E0=U+I(R+r)得,I=-U+4,作出图线②如图所示.由交点坐标可得,U2=3.70 V,I2=315 mA,最大的功率为P2=U2I2≈1.17 W.
变式1 (2018·山东省泰安市上学期期末)某同学研究小灯泡的伏安特性曲线,所使用的器材有:
小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);
电压表V(量程5 V,内阻3 kΩ);
电流表A(量程0.3 A,内阻0.5 Ω);
固定电阻R0(阻值1.0 Ω);
滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω)
电源E(电动势5 V,内阻不计);
开关S,导线若干;
(1)实验要求能够实现在0~0.32 A的范围内对小灯泡进行测量,利用上述器材,设计电路,在虚线框中画出实验电路原理图.
(2)实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图3甲所示.由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻________(填"增大""不变"或"减小");设A为实验曲线上的某点,过A点的切线斜率为k1,坐标原点与A点连线的斜率为k2,在对应A点时小灯泡的电阻为________.
图3