Question

某同學(xué)用常規(guī)器材研究標(biāo)有“3.8V，0.3A”字樣的小燈泡兩端的電壓和通過它電流的關(guān)系，先選擇合理的電路再正確連線，閉合開關(guān)后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如下表所示：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
U/V	0	0.10	0.20	0.40	0.60	1.00
I/A	0	0.080	0.100	0.118	0.128	0.160
次數(shù)	7	8	9	10	11	12
U/V	1.60	2.20	2.60	3.00	3.40	3.80
I/A	0.200	0.238	0.258	0.278	0.291	0.310

根據(jù)這些數(shù)據(jù)：
（1）在虛線框中最好用鉛筆畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（圖中的電源和開關(guān)已經(jīng)畫好）．
（2）在坐標(biāo)系中，選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，最好用鉛筆畫出小燈泡的U-I圖線（以U為縱軸）．

（3）U₁=1.00V和U₂=3.00V時(shí)小燈泡的電阻分別為R₁=

 

Ω，R₂=

 

Ω，其大小不同的原因是

 

（4）小燈泡兩端的電壓從零到額定電壓變化時(shí)，小燈泡的最大電阻是

 

Ω，最大電功率是

 

W（保留三位有效數(shù)字）．
（5）通過小燈泡的電流等于零時(shí)，小燈泡的電阻約為

 

Ω．

Answer 1

分析：本題為測(cè)量小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)，要明確實(shí)驗(yàn)的原理及實(shí)驗(yàn)方法，從而選出正確的電路圖；并能根據(jù)金屬導(dǎo)體的性質(zhì)分析電阻變化的原因；同時(shí)注意數(shù)據(jù)分析的方法，通過圖象得出小燈泡的電阻．

解答：解；（1）本實(shí)驗(yàn)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，因?yàn)闊襞輧?nèi)阻較小，故電流表應(yīng)采用外接法；故答案如圖所示；
（2）采用描點(diǎn)法將各點(diǎn)用平滑的曲線相連，注意因燈泡的內(nèi)阻隨溫度的變化而變化，不能用直線；同時(shí)注意圖象不能畫成折線；答案如圖所示；
（3）由圖象可得，當(dāng)電壓為1V時(shí)，電流為16×10^-2A；由歐姆定律可得：R₁=

1

1.6×10-3

=6.25；而當(dāng)電壓為3V時(shí)，電流為26.5×10^-2A，則求得電阻R₂=

3

27×10-2

=10.79Ω；
由圖可知隨著電壓的增大，通過小燈泡的電流增大，同時(shí)小燈泡的發(fā)熱功率增加，燈絲的溫度升高，所以金屬燈絲的電阻率增大，燈泡的電阻增大．
（4）當(dāng)燈泡達(dá)到額定功率時(shí)電阻達(dá)最大，最大電阻為

3.8

0.3

=12.26Ω；最大電功率P=UI=3.8V×0.3A=1.18W；
（5）當(dāng)電流為零時(shí)電阻約為

0.1

0.08

=1.25Ω；
故答案為：（1）如下圖；（2）如下圖；（3）6.25；10.79；通過小燈泡的電流增大，同時(shí)小燈泡的發(fā)熱功率增加，燈絲的溫度升高，所以金屬燈絲的電阻率增大，燈泡的電阻增大．
（4）12.26；1.18；
（5）1.25

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于實(shí)驗(yàn)的考查側(cè)重于考查實(shí)驗(yàn)的原理及數(shù)據(jù)的處理方法，在學(xué)習(xí)中要注意體會(huì)這兩點(diǎn)．