Question

19．為了描繪小燈泡的伏安特性曲線，同學(xué)們找來一個(gè)額定電壓為2.8V，額定功率接近0.8W的小燈泡來輔助完成此次探究．
（1）如圖甲是為完成探究所組裝的實(shí)驗(yàn)電路，還有部分線路沒有連接完整，請你完成剩余導(dǎo)線的連接．
（2）通過此次探究同學(xué)們得到的伏安特性曲線如圖乙所示，根據(jù)此圖象可判斷，小燈泡電阻隨電壓的增大而增大（填“增大”、“不變”或“減小”），其原因是因?yàn)殡妷涸龃蠛�，發(fā)熱量高，從而使燈泡的溫度升高；而燈泡電阻隨溫度的升高而增大；，同時(shí)可以根據(jù)此圖象確定小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R=10Ω．
（3）若該燈泡接入一個(gè)內(nèi)阻r=1Ω，電源電壓6V的電路中，要保證小燈泡正常發(fā)光，需要再串聯(lián)一個(gè)10.4Ω的電阻．
（4）根據(jù)乙圖，若小燈泡的功率是P，小燈泡兩端電壓是U，如圖丙中給出的四個(gè)圖中可能正確的是B．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中為了多測數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，因燈泡內(nèi)阻較小，故應(yīng)選用電流表外接，由此可正確畫出實(shí)驗(yàn)原理圖；從而得出對應(yīng)的實(shí)物圖；
（2）明確I-U圖象的性質(zhì)，知道燈泡電阻隨溫度變化的規(guī)律；并由圖象求出達(dá)額定電壓時(shí)的電流，由歐姆定律求解電阻；
（3）根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律及歐姆定律可求得應(yīng)串聯(lián)的電阻；
（4）明確功率公式，根據(jù)公式及圖象的性質(zhì)可明確對應(yīng)的圖象．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)中采用分壓接法和電流表外接法；故實(shí)物圖如圖所示；
（2）I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)；由圖可知，燈泡電阻隨電壓的增大而增大；原因是因?yàn)殡妷涸龃蠛�，發(fā)熱量高，從而使燈泡的溫度升高；而燈泡電阻隨溫度的升高而增大；
由圖象可知，當(dāng)電壓為2.8V時(shí)，對應(yīng)的電流為0.28A，由歐姆定律可知R=$\frac{2.8}{0.28}$=10Ω；
（3）要使燈泡正常發(fā)光，則燈泡兩端電壓為2.8V，電流為0.28A，則串聯(lián)電阻兩端的電壓U=6-2.8-0.28×1=2.92V；則由歐姆定律可知：
R=$\frac{2.92}{0.28}$=10.4Ω；
（4）根據(jù)功率公式可知P=$\frac{{U}^{2}}{R}$；若電阻不變，功率與R成正比；但由于R隨溫度的升高而增大，故圖象應(yīng)為B；
故答案為：（1）如圖所示；（2）增大；因?yàn)殡妷涸龃蠛螅�發(fā)熱量高，從而使燈泡的溫度升高；而燈泡電阻隨溫度的升高而增大；10；（3）10.4；（4）B；

點(diǎn)評 本實(shí)驗(yàn)考查了儀器選擇、電路設(shè)計(jì)、燈泡功率、滑動(dòng)變阻器阻值等問題，由I-U圖象找出電壓對應(yīng)的電流，熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律是正確解題的關(guān)鍵