Question

一只标有“220V 60W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示．在如图所示的四个图线中，肯定不符合实际的是[　　 ]

 

Answer 1

答案：ACD
解析：

白炽灯泡的灯丝用钨丝制成，这是一个常识，由此可知，白炽灯泡的电阻随温度的升高而增大．当加在白炽灯泡的电压由小变大时，钨丝由暗变亮，由红变至白炽，这表示随着电压的升高，灯丝的温度也升高，因而电阻将变大．白炽灯泡的I—U图线应该反映出，随着所加电压的升高，灯泡的电阻逐渐变大的特性，现在剩下的问题就是由题中给出的四个图线，判断哪些图线是不符合这个规律的． 加在导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值等于该导体的电阻R，即R=U／I．在温度恒定不变的条件下，金属导体的电阻是恒定的．因此，电压与电流强度的比值也是恒定的，对应的U—I图线是通过坐标原点的直线，直线的斜率就是电阻．灯泡的电阻随着所加电压的升高而增大，即电阻不是恒定不变的．对应的U—I线不是直线．当所加电压为U时，灯泡电阻可以这样求，如下图所示：作一平行于I轴的直线，它与I轴的距离等于U．由这条直线与U—I图线交点P作对I轴的垂线，就得到在这个电压下通过灯泡的电流I．这样由R=就求得在这个电压下灯泡的电阻，它在数值上等于连接原点O与P点的直线OP的斜率，即R= tanθ．用此方法就可判断出，在给出的四个图线中，选项A说明随着所加电压的升高，灯泡的电阻R=将不变，不符合白炽灯泡的实际．选项B说明随着所加电压升高，灯泡的电阻R=将逐步增大，这符合白炽灯泡的实际．选项C说明随着所加电压升高，灯泡的电阻R=将逐步变小，这不符合白炽灯泡的实际．选项D说明随着所加电压升高，灯泡的电阻R=将先逐步增大，然后再逐步变小，这也不符合白炽灯泡的实际．所以，在给出的四个图线中，选项A、C、D都肯定不符合实际．

提示：

各种材料的电阻率都随温度而变化，金属的电阻率随温度的升高而增大，这些知识在教科书中都有叙述．