Question

16．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，電壓表的內阻約為十幾千歐．實驗中得到了8組數據，在圖1所示的電流-電壓（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）請你判斷實驗電路的連接方式，根據你的判斷在圖2中連線使之為實驗電路．
（2）根據圖1，可確定小燈泡的功率P與U²和I²的關系．下列示意圖3中正確的是D．
（3）將被測小燈泡與一定值電阻R和電源串聯(lián)成圖4所示的電路．電源的電動勢為8.0V，內阻為1.0Ω．現(xiàn)測得電路中的電流為0.20A，則定值電阻R所消耗的電功率為1.36W．

Answer 1

分析 （1）明確實驗原理，知道本實驗中應采用滑動變阻器分壓接法和電流表外接法；
（2）根據功率公式進行分析，明確電阻隨溫度的變化規(guī)律，從而明確對應的圖象；
（3）根據閉合電路歐姆定律進行分析，求出R兩端的電壓，再根據功率公式即可求得電功率．

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，根據電路圖連線實物圖如下圖．
②、由P=I²r=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，在P-I²圖象中圖象上某點與原點連線的斜率為電阻R，而電阻R又隨溫度的升高而增大，故D正確，C錯誤，同理在P-U²圖象中，圖象上某點與原點連線的斜率為電阻倒數$\frac{1}{R}$，因隨溫度的升高R增大因而$\frac{1}{R}$應減小，故AB均錯誤，本題應選D．
③、若將被測小燈泡與一定值電阻R和電源串聯(lián)成如圖丙所示的電路，由小燈泡的I-U圖象可讀出I=0.2A時，小燈泡兩端電壓為U=1V，根據閉合電路歐姆定律E=U+Ir得，定值電阻兩端電壓為：U₀=E-U-Ir=8-1-0.2×1=6.8V，再由P=UI得：P=6.8×0.2W=1.36W即，即定值電阻R所消耗的電功率為1.36W．
故答案為：①如圖，②D，③1.36．

點評 本題考查伏安法測量燈泡伏安特性曲線，要注意明確圖象法的應用，知道燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，所以要注意在功率圖象中斜率的變化情況．