Question

在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，所使用的電流表內(nèi)阻約為幾歐，電壓表的內(nèi)阻約為十幾千歐．實驗中得到了8組數(shù)據(jù)，在圖甲所示的電流-電壓（I-U）坐標(biāo)系中，通過描點連線得到了小燈泡的伏安特性曲線．

①請你判斷實驗電路的連接方式，根據(jù)你的判斷在虛線框中畫出實驗電路圖，并在圖乙中連線使之為實驗電路．
②根據(jù)圖甲，可確定小燈泡的功率P與U ²和I²的關(guān)系，下列示意圖中正確的是：

③將被測小燈泡與一定值電阻R和電源串聯(lián)成如圖丙所示的電路．電源的電動勢為6.0V，內(nèi)阻為1.0Ω．現(xiàn)測得電路中的電流為0.40A，則定值電阻R所消耗的電功率為

 

W．

Answer 1

分析：伏安特性曲線實驗變阻器應(yīng)用分壓式，小燈泡電阻較小電流表應(yīng)選外接法，注意導(dǎo)體與電源伏安特性曲線的區(qū)別．

解答：解：①、因描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗中，小燈泡電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)用外接法，又電流從零調(diào)到最大值，滑動變阻器應(yīng)用分壓式，故電路圖如圖所示

根據(jù)電路圖連線實物圖如下圖．

②、由P=

I

2

R=

U 2

R

可知，在P-

I

2

圖象中圖象上某點與原點連線的斜率為電阻R，而電阻R又隨溫度的升高而增大，故D正確，C錯誤，同理在P-

U

2

圖象中，圖象上某點與原點連線的斜率為電阻倒數(shù)

1

R

，因隨溫度的升高R增大因而

1

R

應(yīng)減小，故AB均錯誤，本題應(yīng)選D．
③、若將被測小燈泡與一定值電阻R和電源串聯(lián)成如圖丙所示的電路，由小燈泡的I-U圖象可讀出I=0.4A時，小燈泡兩端電壓為U=4V，根據(jù)閉合電路歐姆定律E=

U

外

+Ir得，定值電阻兩端電壓

U

0

=

E-U-Ir

I

=

6-4-0.4×1

1

V=1.6V，再由P=UI得P=1.6×0.4W=6.4W即，即定值電阻R所消耗的電功率為0.64W．
故答案為①如圖，②D，③電路圖如圖，0.64W．

點評：注意學(xué)會從數(shù)學(xué)函數(shù)的角度分析物理圖象問題，并區(qū)分曲線上某點與原點連線的斜率和曲線的切線的斜率含義的不同．