Question

15．某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，可用的器材如下：电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的小灯泡两个、电键、导线若干．
（1）通过实验、作图得到了小灯泡L₁的U-I图象如图甲中的图线I，则可知小灯泡L₁的电阻随电压增大而增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

（2）为了得到图甲中的图线Ⅰ，请将图乙中缺少的两根导线补全，连接成合理的实验电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）．
（3）换小灯泡L₂重做实验，作图，得到其U-I图象如图甲中的图线Ⅱ，若将小灯泡L₁、L₂并联使用，请根据Ⅰ、Ⅱ两条图线，在图甲中做出两小灯泡并联的U-I图象．
（4）现将两个小灯泡并联接在电动势3V、内阻6Ω的电源两端，则此时电源两端的电压为0.6V；两小灯泡消耗的总功率为0.24W．

Answer 1

分析 本题（1）根据电阻的定义表达式可知，U-I图象上的点与原点连线的斜率表示电阻大小；题（2）的关键是根据图象得出变阻器应采用分压式接法；题（3）根据并联电阻电压与电流的特点作出对应的各点坐标即可；题（4）在表示灯的U-I图象中同时作出表示电源的U-I图象，然后读出两图线的交点坐标即可．

解答 解：（1）由R=$\frac{U}{I}$可知，U-I图象上的点与原点连线的斜率等于导体的电阻，所以小灯泡${L}_{1}^{\;}$的电阻随电压增大而增大；
（2）由U-I图象可知变阻器应采用分压式接法，实物连线图如图所示：

（3）根据并联电阻电流与电压关系可知，在U-I图象中，应满足每一个电压U对应的电流为两灯泡的电流之和，然后再用平滑的曲线连线即可，如图Ⅲ所示：

（4）在U-I图象中同时作出表示电源的U-I图象，如图所示，读出与图线Ⅲ的交点坐标为U=0.6V，I=0.4A，两小灯泡消耗的功率为P=UI=0.24W；

故答案为：（1）增大；（2）如图；（3）如图；（4）0.6，0.24

点评 应明确：①当实验要求电流从零调时，变阻器应采用分压式接法；②U-I图象中，图象上的点与原点连线的斜率表示导体的电阻；③在表示导体的U-I图象中同时作出表示电源的U-I图象，读出两图线的交点坐标即为通过导体的实际电流和电压．