Question

12．圖（a）是白熾燈L₁（220V，100W）和L₂（220V，60W）的伏安特性曲線．

（1）圖中曲線A 表示燈L₁的伏安特性曲線．（選填“A”或“B”）
（2）隨著燈泡L₁功率的增大，其燈絲阻值逐漸變大．（選填“變大”、“變小”或“不變”）
（3）若將這兩個燈泡并聯(lián)在電路上，在用電高峰時電壓僅200V，則此時L₁燈的實際功率為88 W，L₂燈的實際功率為52 W．
（4）若將它們串聯(lián)后接在220V電源上，則此時L₁燈的實際功率為14.4 W，L₂燈的實際功率為38.4 W．
（5）若用圖（b）所示電路測量L₁燈的伏安特性，由于電表存在內(nèi)阻，實際測得的伏安特性曲線比圖（a）中描繪出的理想伏安特性曲線在I-U圖中位置來得偏低（選填“高”或“低”）．
（6）用圖（b） 所示電路測量L₁燈伏安特性時，已知R₀=10Ω，E=300V．則電路中可變電阻R選用下列各種規(guī)格時，測量效果最好的是B．
A．最大電阻5Ω，最大電流10A   
B．最大電阻50Ω，最大電流6A
C．最大電阻500Ω，最大電流1A      
D．最大電阻5000Ω，最大電流1A．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)功率關(guān)系進行分析，相同電壓下功率大的燈泡其電流應(yīng)大；則可得出對應(yīng)的圖象；
（2）I-U伏安特性曲線的每一點與原點的連線的斜率等于電阻的倒數(shù)．
（3）由圖可明確220V時的電流值；根據(jù)P=UI可求出實際功率．
（4）串聯(lián)后接在220V的電源上，則兩電阻兩端的電壓達不到220V，但二者電壓之和應(yīng)為220V，由圖可讀出電阻的電流，則可求得功率．
（5）由于電流表存在內(nèi)阻，電壓表的讀數(shù)要大于燈泡兩端的實際電壓．
（6）圖（b）是采用滑動變阻器的分壓式接法，電路中接入了R₀=10Ω，而E=300V，所以如果可變電阻R的最大電阻是5Ω，那么燈泡兩端的電壓范圍就很小，如果可變電阻R的最大電阻是500Ω或5000Ω，調(diào)節(jié)可變電阻不利于數(shù)據(jù)的測量和采集．

解答 解：（1）根據(jù)P=UI可知，相同電壓下，功率越大，則電流越大，故A為L₁的伏安特性曲線；
（2）圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，則由圖可知圖象的斜率減小，故燈絲電阻逐漸變大；
（3）由圖可知，當(dāng)電壓為200V，L₁的電流為0.44A，則功率P₁=UI=200×0.44=88W；L₂中電流為0.26A，則P₂=200×0.26=52W；
（4）兩燈串聯(lián)時，電流相等，電壓之和為220V，則由圖可知L1的電壓為60V，L2的電壓為160V，則此時的電流L₁為0.24A；則功率P₁′=60×0.24=14.4W；
P₂′=160×0.24=38.4W；
（5）圖b采用電流表內(nèi)接法，則由于電流表的分壓使電壓表示數(shù)偏大，故得出的圖象位置偏低；
（6）圖（b）是采用滑動變阻器的分壓式接法，電路中接入了R₀=10Ω，而E=300V，所以如果可變電阻R的最大電阻是5Ω，那么燈泡兩端的電壓范圍就很小，
如果可變電阻R的最大電阻是500Ω或5000Ω，調(diào)節(jié)可變電阻不利于數(shù)據(jù)的測量和采集，所以選最大電阻50Ω，最大電流6A，故選B．
故答案為：（1）A；（2）變大；（3）88，52；（4）14.4，38.4；（5）低；（6）B．

點評 本題考查識別、理解物理圖象的能力．物理上常常從數(shù)學(xué)的角度理解圖象的物理意義．要注意結(jié)合圖象和串并聯(lián)電路的性質(zhì)進行分析，注意燈絲電阻隨電壓的變化發(fā)生變化，故不能先求電阻，再進行計算．