Question

在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，所使用的電流表內阻約為幾歐，電壓表的內阻約為十幾千歐．實驗中得到了8組數據，在圖甲所示的電流-電壓（I-U）坐標系中，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根據圖甲，可確定小燈泡的功率P與U ²和I²的關系，下列示意圖中正確的是：

③將被測小燈泡與一定值電阻R和電源串聯成如圖丙所示的電路．電源的電動勢為6.0V，內阻為1.0Ω．現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用分壓式，小燈泡電阻較小電流表應選外接法，注意導體與電源伏安特性曲線的區別．

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

根據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

1

R

，因隨溫度的升高R增大因而

1

R

應減小，故AB均錯誤，本題應選D．
③、若將被測小燈泡與一定值電阻R和電源串聯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：注意學會從數學函數的角度分析物理圖象問題，并區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．