Question

在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗時，所使用的電流表內阻約為幾歐姆，電壓表的內阻約為十幾千歐．根據(jù)實驗所測8組數(shù)據(jù)，在圖甲所示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請根據(jù)你的判斷在虛線框中畫出實驗電路圖．
②根據(jù)圖甲可確定小燈泡功率P與U²和I²的關系圖象，其中正確的是

 

③若將被測小燈泡與一定值電阻R和電源組成如圖丙所示的電路，已知電源電動勢為6.0V，內阻為1.0Ω．現(xiàn)測得電路中的電流為0.4A，則定值電阻R所消耗的電功率約為

 

W．

Answer 1

分析：①分析題目要求及原理，可得出實驗電路圖；
②由功率公式可得出功率與電流及電壓的關系，結合數(shù)學知識進行分析，即可得出正確結論；
③由于燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，故不能直接利用歐姆定律；而是由圖象得出燈泡的電壓，再由閉合電路歐姆定律及串聯(lián)電路的規(guī)律可得出電阻兩端的電壓，由P=UI求出電功率．

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：

②由于燈泡的電阻隨溫度的增加，由功率公式可得：P=I²R=

U2

R

；故在P-I²圖象中，圖象的斜率表示電阻，故斜率變大，故D正確；而在P-U²圖象中，圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，故圖象中斜率應越來越小，故AB均錯誤；故選D；               
③由燈泡的伏安特性曲線可知，燈泡的電流為0.4A，則電壓為4V；電源的內電壓U_內=Ir=0.4×1=0.4V；故定值電阻兩端的電壓為6-4-0.4=1.6V；故定值電阻的功率P=UI=1.6×0.4=0.64W    
故答案為：①如電路圖如圖所示；②D；③0.64．

點評：電學實驗中要明確分壓接法的應用條件；并注意在實驗中應用所學過的物理規(guī)律．