Question

16．某同學利用如圖所示的電路，研究加在標有“3.8V　0.3A”的小燈泡兩端的電壓和通過它的電流的關系，得到如表所示的數(shù)據(jù)．

序號	1	2	3	4	5	6
U/V	0	0.100	0.200	0.40	0.60	1.00
I/A	0	0.050	0.100	0.124	0.140	0.160
序號	7	8	9	10	11	12
U/V	1.60	2.20	2.60	3.00	3.40	3.80
I/A	0.200	0.230	0.258	0.274	0.290	0.310

（1）描繪出小燈泡的U-I圖線．
（2）比較U₁=1.0V和U₂=3.0V時小燈泡的電阻大小，并說明其原因．
（3）小燈泡兩端的電壓從零到額定電壓變化時，小燈泡的最大電阻是多少？
（4）通過小燈泡的電流等于零時，這個小燈泡的電阻是多少？

Answer 1

分析 本題為測量小燈泡的伏安特性曲線實驗，要明確實驗的原理及實驗方法，從而選出正確的電路圖；并能根據(jù)金屬導體的性質(zhì)分析電阻變化的原因；同時注意數(shù)據(jù)分析的方法，通過圖象得出小燈泡的電阻．

解答 解：（1）采用描點法將各點用平滑的曲線相連，注意因燈泡的內(nèi)阻隨溫度的變化而變化，不能用直線；同時注意圖象不能畫成折線，如圖所示：
（2）由圖象可得，當電壓為U₁=1V時，電流為I₁=0.16A；由歐姆定律可得：R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}=\frac{1}{0.16}$=6.25Ω；
當電壓U₂=3V時，電流為I₂=0.274A，電阻為：${R}_{2}=\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}=\frac{3}{0.274}=10.95Ω$，
由圖可知隨著電壓的增大，通過小燈泡的電流增大，同時小燈泡的發(fā)熱功率增加，燈絲的溫度升高，電阻也增大；
（3）當燈泡達到額定功率時電阻達最大，最大電阻為：${m}_{max}=\frac{3.8}{0.310}$=12.26Ω；
（4）根據(jù)圖象可知，通過小燈泡的電流等于零時，電阻為：R=$\frac{△U}{△I}=\frac{0.2}{0.1}=2Ω$
答：（1）如圖所示：
（2）U₁=1.0V小燈泡的電阻小于U₂=3.0V時小燈泡的電阻，隨著電壓的增大，通過小燈泡的電流增大，同時小燈泡的發(fā)熱功率增加，燈絲的溫度升高，電阻也增大；
（3）小燈泡兩端的電壓從零到額定電壓變化時，小燈泡的最大電阻是12.26Ω；
（4）通過小燈泡的電流等于零時，這個小燈泡的電阻是2Ω．

點評 對于實驗的考查側重于考查實驗的原理及數(shù)據(jù)的處理方法，在學習中要注意體會圖象法處理數(shù)據(jù)的方法和規(guī)律．