Question

8．描繪規(guī)格為“6.0V，0.4A”小燈泡的U-I曲線，并研究其電阻隨電壓的變化規(guī)律．所用器材如下：
A．直流電源E（電動(dòng)勢6.5V，內(nèi)阻不計(jì)）
B．電流表A（量程0～0.6A，內(nèi)阻約1.0Ω）
C．電壓表V （量程0～6V，內(nèi)阻約20kΩ）
D．滑動(dòng)變阻器R₁（最大阻值10Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R₂（最大阻值470Ω）
F．電鍵S及足量導(dǎo)線
①在給定的圖1方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路，要求：方便操作；燈泡兩端的電壓從0開始變化；并在電路上標(biāo)出所選的滑動(dòng)變阻器的名稱．（用R₁或R₂表示）
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U-I曲線如圖2所示，根據(jù)圖線可得出燈絲電阻隨兩端電壓如何變化？隨著電壓的升高，燈絲電阻越來越大
③根據(jù)圖象，燈泡兩端電壓由2.0V增大到6.0V的過程中燈絲電阻變化了7.0Ω

Answer 1

分析 ①根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求明確滑動(dòng)變阻器及電流表的接法，從而得出對應(yīng)的原理圖；
②根據(jù)圖象的性質(zhì)可明確燈泡電阻的變化；
③根據(jù)圖象可明確電壓為2.0V和6.0V時(shí)的電流，再由歐姆定律可求得電阻，則可求得電阻的變化．

解答 解：①由題意可知，要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；故選擇總阻值較小的R₁； 因燈泡內(nèi)阻較小，故為了減小誤差，電流表采用外接法；
如圖所示；
②U-I圖象中圖象的斜率表示電阻；則由圖可知，隨著電壓的升高，燈絲電阻越來越大；
③電壓為U₁=2.0V時(shí)，電流I₁=0.25A；則電阻R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2}{0.25}$=8Ω；
當(dāng)電壓U2=6.0V時(shí)，電流I₂=0.4A；則由歐姆定律可知，R₂=$\frac{6.0}{0.4}$=15Ω；
故電阻變化了△U=U₂-U₁=15-8=7.0Ω；
故答案為：①如圖所示；②隨著電壓的升高，燈絲電阻越來越大；③7.0

點(diǎn)評(píng) 本題考查測量小燈泡的伏安特性曲線的性質(zhì)；在測小燈泡的伏安特性曲線性，要注意一定要采用分壓和電流表外接法，這樣可以減小實(shí)驗(yàn)誤差；同時(shí)注意在求解電阻時(shí)要用坐標(biāo)值根據(jù)歐姆定律求解．