Question

4．某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系，可用的器材如下：電源、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、不同規(guī)格的小燈泡兩個(gè)、電鍵、導(dǎo)線若干．

（1）實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，得到了小燈泡L₁的U-I圖象如圖a中的圖線L₁，為了得到圖a中的圖線，請(qǐng)將圖b中缺少的兩根導(dǎo)線補(bǔ)全，連接成實(shí)驗(yàn)電路（其中電流表和電壓表分別測(cè)量小燈泡的電流和電壓）．
（2）如圖a所示，P為圖線L₁上一點(diǎn)，PN為圖線在P點(diǎn)的切線，PQ為U軸線的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說(shuō)法中正確的是BD．
A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小
B．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為4Ω
C．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為14Ω
D．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積的大小
（3）換小燈泡L₂重做實(shí)驗(yàn)，得到其U-I圖象如圖a中的圖線L₂．現(xiàn)將兩小燈泡L₁、L₂并聯(lián)后接在電動(dòng)勢(shì)3V、內(nèi)阻6Ω的電源兩端，則此時(shí)電源兩端的電壓為0.62V；燈泡L₂消耗的功率為0.09W．

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，從而補(bǔ)齊實(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）根據(jù)電阻的定義R=$\frac{U}{I}$，電阻等于圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率，根據(jù)各點(diǎn)的坐標(biāo)可求出對(duì)應(yīng)的電阻值；
（3）根據(jù)并聯(lián)電阻電壓與電流的特點(diǎn)作出對(duì)應(yīng)的各點(diǎn)坐標(biāo)即可得出并聯(lián)后干路的電流；再在表示燈的U-I圖象中同時(shí)作出表示電源的U-I圖象，然后讀出兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)即可求出路端電壓和電流，從而求出功率．

解答 解：（1）測(cè)量燈泡伏安特性曲線采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，同時(shí)采用電流表外接法，因此對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示；
（2）A、由圖可知，圖象的斜率隨電壓的增大而增大，故說(shuō)明電阻越來(lái)越大，故A錯(cuò)誤；
B、對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，電壓為1.4V，電流為0.35A，則電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.4}{0.35}$=4Ω，故B正確，C錯(cuò)誤；
D、由P=UI可知，對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積的大小，故D正確；
故選：BD；
（3）根據(jù)并聯(lián)電阻電流與電壓關(guān)系可知，在U-I圖象中，應(yīng)滿(mǎn)足每一個(gè)電壓U對(duì)應(yīng)的電流為兩燈泡的電流之和，然后再用平滑的曲線連線即可；在U-I圖象中同時(shí)作出表示電源的U-I圖象，如圖所示，讀出與圖線Ⅲ的交點(diǎn)坐標(biāo)為U=0.62V，故電源的路端電壓為0.6V，此時(shí)小燈泡2的電流為0.15A，則其消耗的功率為P=UI=0.62×0.15=0.09W；
故答案為：（1）如圖所示；（2）BD；（3）0.62；0.09．

點(diǎn)評(píng) 本題應(yīng)明確：①當(dāng)實(shí)驗(yàn)要求電流從零調(diào)時(shí)，變阻器應(yīng)采用分壓式接法；②U-I圖象中，圖象上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示導(dǎo)體的電阻；③在表示導(dǎo)體的U-I圖象中同時(shí)作出表示電源的U-I圖象，讀出兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)即為通過(guò)導(dǎo)體的實(shí)際電流和電壓．