Question

11．在“测绘导体的伏安特性曲线”实验中，某同学分别测绘如图1所示“定值电阻R1”和“小灯泡L”的伏安特性曲线．
桌面上还有器材：电池组（电动势3.0V，内阻约为1Ω）；滑动变阻器（10Ω  1A）；电流表（量程为0～0.6A～3A，内阻约0.5Ω）；电压表（量程为0～3V～15V，内阻约3kΩ）；电键、导线若干．
（1）该同学设计了如图2所示的电路图，将“定值电阻R1”接入ab之间，使电压由0.50V开始每增加0.5V测量电流表记入表格．

次数	1	2	3	4	5	6
U/V	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00
I1/A	0.11	0.21	0.30	0.39	0.50	0.59

请你在答卷坐标纸上描绘“定值电阻R₁”的伏安特性曲线，并求出定值电阻R₁的阻值5.00Ω．
（2）该同学打开开关S，取下定值电阻R₁，换上小灯泡L，同样使小灯泡电压由0.50V开始每增加0.5V测量电流表示记入表格，描绘在I-U图象中如图3所示．请你帮同学描绘小灯泡的伏安特曲线，并求出小灯泡在电压为1.00V时的电阻为2.94（保留三位有效数字）．

次数	1	2	3	4	5	6
U/V	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00
I2/A	0.28	0.34	0.38	0.41	0.43	0.44

（3）对上述测绘的“定值电 阻R1”和“小灯泡”伏安特性曲线．有同学建议电压在0.50V以内再测量几个数据，你的建议如何D．
A．两个都有必要                   B．两个都没必要
C．定值电阻R₁有必要，小灯珠没必要  D．定值电阻R₁没必要，小灯珠有必要

Answer 1

分析 （1）用描点法将测量的数据画在I-U坐标系中，然后连线，结合欧姆定律即可求出R₁的电阻值；
（2）用描点法将测量的数据画在I-U坐标系中，然后连线即可；结合欧姆定律即可求出小灯泡电压为1.00V时的电阻；
（3）根据图象，结合欧姆定律即可提出建议．

解答 解：（1）用描点法将测量的数据画在I-U坐标系中，然后连线如图4，结合欧姆定律即可求出R₁的电阻值；

则R₁的电阻值：R₁=$\frac{△U}{△I}=\frac{3.0}{0.6}=5.00$Ω
（2）用描点法将测量的数据画在I-U坐标系中，然后连线如图5；

由图可知，当电压是1.00V时，电流约0.34A，所以小灯泡的电阻值：R_L=$\frac{U′}{I′}=\frac{1.00}{0.34}=2.94$Ω
（3）结合图4和图5可知，电阻R₁的I-U图线是直线，所以不需要再测量0.5V以内的数值；而小灯泡的I-U图线在电压比较小时是明显的曲线，为更准确地理解其伏安特性曲线，有必要在0.50V以内再测量几个数据．故D选项是正确的．
故选：D
故答案为：（1）5.00；（2）如图5；2.94；（3）D

点评 本题考查测定灯泡的伏安特性曲线实验的数据处理方法，注意正确应用我们所得到的伏安特性曲线，能从中找出我们需要的电流或电压．