Question

15．某同學通過實驗研究小燈泡的電流與電壓的關系，可用的器材如下：電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、不同規(guī)格的小燈泡兩個、電鍵、導線若干．
（1）通過實驗、作圖得到了小燈泡L₁的U-I圖象如圖甲中的圖線I，則可知小燈泡L₁的電阻隨電壓增大而增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）．

（2）為了得到圖甲中的圖線Ⅰ，請將圖乙中缺少的兩根導線補全，連接成合理的實驗電路（其中電流表和電壓表分別測量小燈泡的電流和電壓）．
（3）換小燈泡L₂重做實驗，作圖，得到其U-I圖象如圖甲中的圖線Ⅱ，若將小燈泡L₁、L₂并聯使用，請根據Ⅰ、Ⅱ兩條圖線，在圖甲中做出兩小燈泡并聯的U-I圖象．
（4）現將兩個小燈泡并聯接在電動勢3V、內阻6Ω的電源兩端，則此時電源兩端的電壓為0.6V；兩小燈泡消耗的總功率為0.24W．

Answer 1

分析 本題（1）根據電阻的定義表達式可知，U-I圖象上的點與原點連線的斜率表示電阻大小；題（2）的關鍵是根據圖象得出變阻器應采用分壓式接法；題（3）根據并聯電阻電壓與電流的特點作出對應的各點坐標即可；題（4）在表示燈的U-I圖象中同時作出表示電源的U-I圖象，然后讀出兩圖線的交點坐標即可．

解答 解：（1）由R=$\frac{U}{I}$可知，U-I圖象上的點與原點連線的斜率等于導體的電阻，所以小燈泡${L}_{1}^{\;}$的電阻隨電壓增大而增大；
（2）由U-I圖象可知變阻器應采用分壓式接法，實物連線圖如圖所示：

（3）根據并聯電阻電流與電壓關系可知，在U-I圖象中，應滿足每一個電壓U對應的電流為兩燈泡的電流之和，然后再用平滑的曲線連線即可，如圖Ⅲ所示：

（4）在U-I圖象中同時作出表示電源的U-I圖象，如圖所示，讀出與圖線Ⅲ的交點坐標為U=0.6V，I=0.4A，兩小燈泡消耗的功率為P=UI=0.24W；

故答案為：（1）增大；（2）如圖；（3）如圖；（4）0.6，0.24

點評 應明確：①當實驗要求電流從零調時，變阻器應采用分壓式接法；②U-I圖象中，圖象上的點與原點連線的斜率表示導體的電阻；③在表示導體的U-I圖象中同時作出表示電源的U-I圖象，讀出兩圖線的交點坐標即為通過導體的實際電流和電壓．