一只标有“220V 60W”的白炽灯泡,加上的电压U由零逐渐增大到220V,在此过程中,电压U和电流I的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是[ ]
白炽灯泡的灯丝用钨丝制成,这是一个常识,由此可知,白炽灯泡的电阻随温度的升高而增大.当加在白炽灯泡的电压由小变大时,钨丝由暗变亮,由红变至白炽,这表示随着电压的升高,灯丝的温度也升高,因而电阻将变大.白炽灯泡的I—U图线应该反映出,随着所加电压的升高,灯泡的电阻逐渐变大的特性,现在剩下的问题就是由题中给出的四个图线,判断哪些图线是不符合这个规律的. 加在导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值等于该导体的电阻R,即R=U/I.在温度恒定不变的条件下,金属导体的电阻是恒定的.因此,电压与电流强度的比值也是恒定的,对应的U—I图线是通过坐标原点的直线,直线的斜率就是电阻.灯泡的电阻随着所加电压的升高而增大,即电阻不是恒定不变的.对应的U—I线不是直线.当所加电压为U时,灯泡电阻可以这样求,如下图所示:作一平行于I轴的直线,它与I轴的距离等于U.由这条直线与U—I图线交点P作对I轴的垂线,就得到在这个电压下通过灯泡的电流I.这样由R=就求得在这个电压下灯泡的电阻,它在数值上等于连接原点O与P点的直线OP的斜率,即R= tanθ.用此方法就可判断出,在给出的四个图线中,选项A说明随着所加电压的升高,灯泡的电阻R=将不变,不符合白炽灯泡的实际.选项B说明随着所加电压升高,灯泡的电阻R=将逐步增大,这符合白炽灯泡的实际.选项C说明随着所加电压升高,灯泡的电阻R=将逐步变小,这不符合白炽灯泡的实际.选项D说明随着所加电压升高,灯泡的电阻R=将先逐步增大,然后再逐步变小,这也不符合白炽灯泡的实际.所以,在给出的四个图线中,选项A、C、D都肯定不符合实际.
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各种材料的电阻率都随温度而变化,金属的电阻率随温度的升高而增大,这些知识在教科书中都有叙述.
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科目:高中物理 来源: 题型:
50 | 0.105 |
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