Question

【題目】小明用如圖甲所示的電路研究額定電壓為2.4V的燈泡L的伏安特性曲線。

(1)在閉合開關S前，滑動變阻器的滑片應該移_______（選填“a”或“b”）端。

(2)按該電路測出的燈泡電阻值與真實值相比偏_________（選填“大”或“小”）。

(3)按此方案測得的數據描繪出I-U圖象如圖乙所示，圖像是一條曲線而不是直線的原因是_____________。

(4)若將兩個這樣的相同燈泡并聯，與電源組成圖丙所示的電路，已知電源的電動勢E=3.0V，內阻r=1.5Ω，定值電阻R=1.0Ω，則每個燈泡的實際功率為___________W（結果保留兩位小數）。

Answer 1

【答案】 a 小 小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大 0.40(0.36~0.44)

【解析】（1）閉合開關前，應將滑動觸頭置于輸出電壓最小的a端，以保護電流表；（2）根據歐姆定律，電阻測量值為，若考慮電壓表內阻影響，待測電阻的真實值為，比較可知，所以測出的燈泡電阻值比真實值偏��；根據歐姆定律應有：，可見I-U圖象上的點與原點連線斜率的倒數等于燈泡的電阻，由于連線的斜率逐漸減小，所以小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，即I-U圖象是一條曲線而不是直線的原因是小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．（3）若將兩個相同的燈泡并聯后，接入題中所給的電源，設每只電燈加上的實際電壓和實際電流分別為U和I，在閉合電路中，則有：，變形得：，代入數據得：，故在圖乙作出電源的I-U圖象，如圖所示

由圖可知交點橫坐標為燈泡兩端的電壓U=1.0V，交點縱坐標為流過燈泡的電流I=0.40A，則每個燈泡的實際功率為。

【點睛明確變阻器采用分壓式接法時，電鍵閉合前應將滑片置于輸出電壓最小的一端以保護電流表；根據歐姆定律寫出電阻測量值和真實值的表達式即可；對于I-U圖象，應根歐姆定律寫出關于I與U的函數表達式，可知圖象上的點與原點連線的斜率倒數應等于小燈泡的電阻，然后討論即可．根據閉合電路歐姆定律，得到電燈的實際電壓與電流的關系式，在圖乙上作出圖象，此圖象與電燈的伏安特性曲線的交點，表示電燈實際工作狀態，讀出交點的電壓和電流，求出電燈的實際功率．