Question

【题目】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了8组数据，在图1所示的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根据图线的坐标数值，请在图2中选出该实验正确的实验电路图_____（选填“甲”或“乙”）。

②根据所选电路图，请在图3中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路____。

③由图1可知，该小灯泡的电阻随电压的升高而_____。（选填“增大”、“减小”或“不变”）

④根据图1，可判断出图4中正确的关系图象是（图中P为小灯泡功率，I为通过小灯泡的电流）_____

⑤将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与R=10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V、内阻不计的电源上，如图所示。闭合开关S后，则电流表的示数为_____A，两个小灯泡的总功率为_____W。

Answer 1

【答案】甲 增大 D 0.6 1.2

【解析】

(1)根据图象中实验数据判断确定滑动变阻器的接法；

(2)根据实验电路图完成实物连接；

(3)根据图象结合欧姆定律求解电阻变化；

(4)根据灯的伏安特性曲线，应用电功率公式分析答题。

(5)设电灯两端的实际电压和实际电流分别为U和I，据闭合电路欧姆定律求出U和I之间关系式，在图1所示坐标系内作出U和I之间关系式对应的U﹣I图象，由图象与灯的伏安特性曲线求出灯的实际电压与实际电流，然后答题。

(1)电压与电流从零开始变化，滑动变阻器采用的是分压接法，所以正确的实验电路图是甲。

(2)根据实验电路图完成实物连接如图：

(3)根据图象结合欧姆定律可以看出小灯泡灯丝的电阻随电压电流的增大逐渐增大。

(4)由于灯泡电阻随电流增大而增大，由P=I2R可知，P﹣I2图象与原点连线斜率增大，故ABC三项错误，D项正确。

(5)设电灯两端的实际电压和实际电流分别为U和I，据闭合电路欧姆定律可得：，代入数据并整理得，在图1所示坐标系中作出的图象如图：

由图象可知，两图象交点坐标值为：U=2V、I=0.3A。则此时通过电流表的电流值IA=2I=0.6A，每只灯泡的实际功率P=UI=2×0.3=0.6W，两个小灯泡的总功率为1.2W。