Question

9．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在對電學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)時(shí)發(fā)現(xiàn)測電阻實(shí)驗(yàn)和測功率實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)電路很相似，于是他們利用一個(gè)電源、一塊電壓表、一塊電流表、一只滑動(dòng)變阻器、一只小燈泡、一只定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線若干，設(shè)計(jì)出了只連接一次電路就能測出小燈泡功率也可以測出定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)電路．
（1）畫出此實(shí)驗(yàn)的電路圖．
（2）在測定值電阻阻值時(shí)，由電壓表和電流表
的測量數(shù)據(jù)繪制成如圖甲的U-I關(guān)系圖象．根據(jù)圖象分析，可計(jì)算出電阻R=10Ω；
（3）在測量燈泡功率時(shí)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制成如圖乙的U-I關(guān)系圖象．由圖象分析，當(dāng)伏特表示數(shù)為2V時(shí)，燈泡L的電阻R_L=10Ω；若燈泡L的額定電壓為2.5V，小燈的額定電功率為0.875W；
（4）小組同學(xué)對甲、乙兩圖象進(jìn)行交流、討論后，得出了乙圖象與甲圖象不同的原因是燈絲的電阻隨燈絲溫度的變化而變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)伏安法測電阻和電功率的原理畫出此實(shí)驗(yàn)的電路圖．
（2）求定值電阻R的阻值，可以利用圖甲的U-I圖線中的特殊的坐標(biāo)點(diǎn)去求解．
（3）斷開S₂，閉合S₁、S₃時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡L兩端的電壓，電流表測電路中電流，因額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，所以從乙圖象中找到2.5V對應(yīng)的電流，利用P=UI求出燈L的額定電功率．
（4）燈絲的電阻隨燈絲溫度的變化而變化．

解答 解：（1）根據(jù)伏安法測電阻和電功率的原理，將小燈泡和定值電阻并聯(lián)，再與電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，用電壓表測出小燈泡和定值電阻并聯(lián)的電壓，實(shí)驗(yàn)的電路圖如下：

（2）由圖甲可知，當(dāng)電流I=0.2A時(shí)，電阻R兩端的電壓U=2.0V，則電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.0V}{0.2A}$=10Ω；
（3）由圖乙可知，當(dāng)電壓U=2V時(shí)，通過燈泡的電流I=0.2A，則燈泡L的電阻R_L=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.0V}{0.2A}$=10Ω；
若燈泡L的額定電壓為2.5V，通過燈泡的額定電流I_額=0.35A，則小燈的額定電功率為P_額=U_額I_額=2.5V×0.35A=0.875W；
（4）乙圖象與甲圖象不同的原因是燈絲的電阻隨燈絲溫度的變化而變化．
故答案為：（1）電路圖如上；（2）10；（3）10； 0.875；（4）燈絲的電阻隨燈絲溫度的變化而變化．

點(diǎn)評 題考查了歐姆定律和電功率公式的簡單應(yīng)用，關(guān)鍵是從圖象中得出相關(guān)有用的信息，以及電路圖串并聯(lián)分析和電壓表、電流表測量的對象．