Question

20．某實驗小組的同學利用如圖甲所示的電路進行實驗研究：

（1）斷開開關S₃，閉合開關S₁和S₂，通過多次調節(jié)滑動變阻器，讀出相應的電壓表和電流表的示數(shù)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪成如圖乙所示圖象，由圖象知定值電阻R=10Ω．
（2）斷開開關S₂，閉合開關S₁和S₃，通過多次調節(jié)滑動變阻器，測量燈L的電壓和電流．根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪成如圖丙所示的圖象．若燈L的額定電壓為2.0V，則它的額定功率為0.4W．
（3）由圖丙可知，燈絲的U-I圖象不是一條直線，原因是燈泡燈絲的電阻與溫度有關．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，斷開開關S₃，閉合開關S₁和S₂時，電阻R與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測電阻R兩端的電壓，電流表測電路中電流，根據(jù)乙圖象中某一特殊的坐標點利用歐姆定律求出定值電阻的阻值；
（2）斷開開關S₂，閉合開關S₁、S₃時，燈泡L與滑動變阻器串聯(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際功率和額定功率相等，所以從丙圖象中找到2V對應的電流，利用P=UI求出燈L的額定電功率；
（3）根據(jù)燈泡的電阻與溫度有關進行解答．

解答 解：（1）由電路圖可知，斷開開關S₃，閉合開關S₁和S₂時，電阻R與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測電阻R兩端的電壓，電流表測電路中電流，
由乙圖象可知，當電阻R兩端的電壓為U_R=1V，對應的電流為I_R=0.1A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值電阻R的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
（2）斷開開關S₂，閉合開關S₁、S₃時，燈泡L與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡L兩端的電壓，電流表測電路中電流，
由圖象丙可知，當燈泡兩端的電壓為U_L=2V時，通過燈泡的電流越為I_L=0.2A，
則燈泡的額定功率：
P_L=U_LI_L=2V×0.2A=0.4W；
（3）燈泡兩端的電壓越大，通過的電流越大，則電功率越大，燈絲的溫度越高，可知燈絲的電阻變化是由于溫度的變化引起的．
故答案為：（1）10；（2）0.4；（3）燈泡燈絲的電阻與溫度有關．

點評 本題考查了歐姆定律和電功率公式以及影響電阻大小因素的應用，關鍵是從圖象中得出相關有用的信息，以及電路圖串并聯(lián)分析和電壓表、電流表測量的對象．