Question

2．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，在图甲所示的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，请在图乙中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．
（2）根据图甲，可判断出图丙中正确的关系图是（图中P为小灯泡功率）BD．
（3）小灯泡两端电压为1.0V时，电阻等于5.0（保留一位小数）．

Answer 1

分析 （1）根据图象实验数据判断滑动变阻器与电流表的接法，然后完成实验电路图；
（2）根据实验电路图，应用电功率公式分析答题．
（3）由图示图象求出电压对应的电流，然后由欧姆定律求出灯泡电阻阻值；根据实验电路图分析实验误差．

解答 解：（1）因描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，电流从零调到最大值，滑动变阻器应用分压式，灯泡电阻约为几欧姆，电压表内阻约为几千欧姆，电流表内阻约为零点几欧姆，相对来说，电压表内阻远大于当灯泡电阻，电流表应采用外接法，故电路图如图所示：

（2）由图甲所示图象可知，随电流增大，灯泡电阻R增大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，随U²增大P-U²图象的斜率减小，故B正确；由P=I²R可知，在P-I²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I的增大而增大，则P-I²图象的斜率随I²的增大而增大，由图象可知，D正确，故选BD．
（3）由图甲所示图象可知，电压U=1V时，电流I=0.2A，此时灯泡电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1}{0.2}$=5.0Ω；
故答案为：（1）实物电路图如图所示；（2）BD；（3）5.0Ω；

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．表示电源的伏安特性曲线是往下倾斜的直线，表示电阻的伏安特性曲线是过原点的曲线，若将两图象画在同一坐标系中，其交点即表示该电源与该电阻接在了同一个电路中了．