Question

在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，所使用的电流表内阻约为几欧，电压表的内阻约为十几千欧．实验中得到了8组数据，在图甲所示的电流-电压（I-U）坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线．

①请你判断实验电路的连接方式，根据你的判断在虚线框中画出实验电路图，并在图乙中连线使之为实验电路．
②根据图甲，可确定小灯泡的功率P与U ²和I²的关系，下列示意图中正确的是：

③将被测小灯泡与一定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路．电源的电动势为6.0V，内阻为1.0Ω．现测得电路中的电流为0.40A，则定值电阻R所消耗的电功率为

 

W．

Answer 1

分析：伏安特性曲线实验变阻器应用分压式，小灯泡电阻较小电流表应选外接法，注意导体与电源伏安特性曲线的区别．

解答：解：①、因描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，小灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应用外接法，又电流从零调到最大值，滑动变阻器应用分压式，故电路图如图所示

根据电路图连线实物图如下图．

②、由P=

I

2

R=

U 2

R

可知，在P-

I

2

图象中图象上某点与原点连线的斜率为电阻R，而电阻R又随温度的升高而增大，故D正确，C错误，同理在P-

U

2

图象中，图象上某点与原点连线的斜率为电阻倒数

1

R

，因随温度的升高R增大因而

1

R

应减小，故AB均错误，本题应选D．
③、若将被测小灯泡与一定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路，由小灯泡的I-U图象可读出I=0.4A时，小灯泡两端电压为U=4V，根据闭合电路欧姆定律E=

U

外

+Ir得，定值电阻两端电压

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，即定值电阻R所消耗的电功率为0.64W．
故答案为①如图，②D，③电路图如图，0.64W．

点评：注意学会从数学函数的角度分析物理图象问题，并区分曲线上某点与原点连线的斜率和曲线的切线的斜率含义的不同．