Question

2．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，利用實(shí)驗(yàn)得到了8組數(shù)據(jù)，在圖甲所示的I-U坐標(biāo)系中，通過描點(diǎn)連線得到了小燈泡的伏安特性曲線．

（1）根據(jù)圖線的坐標(biāo)數(shù)值，請(qǐng)?jiān)趫D乙中用筆畫線代替導(dǎo)線，把實(shí)驗(yàn)儀器連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路．
（2）根據(jù)圖甲，可判斷出圖丙中正確的關(guān)系圖是（圖中P為小燈泡功率）BD．
（3）小燈泡兩端電壓為1.0V時(shí)，電阻等于5.0（保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后完成實(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，應(yīng)用電功率公式分析答題．
（3）由圖示圖象求出電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后由歐姆定律求出燈泡電阻阻值；根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖分析實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（1）因描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中，電流從零調(diào)到最大值，滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式，燈泡電阻約為幾歐姆，電壓表內(nèi)阻約為幾千歐姆，電流表內(nèi)阻約為零點(diǎn)幾歐姆，相對(duì)來說，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于當(dāng)燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，故電路圖如圖所示：

（2）由圖甲所示圖象可知，隨電流增大，燈泡電阻R增大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，隨U²增大P-U²圖象的斜率減小，故B正確；由P=I²R可知，在P-I²圖象中圖象上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率為電阻R，而電阻R又隨I的增大而增大，則P-I²圖象的斜率隨I²的增大而增大，由圖象可知，D正確，故選BD．
（3）由圖甲所示圖象可知，電壓U=1V時(shí)，電流I=0.2A，此時(shí)燈泡電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1}{0.2}$=5.0Ω；
故答案為：（1）實(shí)物電路圖如圖所示；（2）BD；（3）5.0Ω；

點(diǎn)評(píng) 注意學(xué)會(huì)從數(shù)學(xué)函數(shù)的角度分析物理圖象問題，并區(qū)分曲線上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率和曲線的切線的斜率含義的不同．表示電源的伏安特性曲線是往下傾斜的直線，表示電阻的伏安特性曲線是過原點(diǎn)的曲線，若將兩圖象畫在同一坐標(biāo)系中，其交點(diǎn)即表示該電源與該電阻接在了同一個(gè)電路中了．