Question

17．某同學(xué)利用如圖所示的電路，研究加在標(biāo)有“3.8V．0.3A”的小燈泡兩端的電壓和通過它的電流的關(guān)系，得到如下所示的數(shù)據(jù)．根據(jù)以上這些數(shù)據(jù)完成下列問題：
（1）描繪出小燈泡的U-I曲線．
（2）比較U₃=1.0V時(shí)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(shí)，小燈泡的最大電阻是多少？最大電功率是多少？

序號	1	2	3	4	5	6
U/V	0	0.1	0.20	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	0.290	0.274	0.310

Answer 1

分析 本題為測量小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)，要明確實(shí)驗(yàn)的原理及實(shí)驗(yàn)方法，從而選出正確的電路圖；并能根據(jù)金屬導(dǎo)體的性質(zhì)分析電阻變化的原因；同時(shí)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(diǎn)法將各點(diǎn)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(shí)注意圖象不能畫成折線；答案如圖所示；
（2）由圖象可得，當(dāng)電壓為1V時(shí)，電流為16×10^-2A；由歐姆定律可得：R₁=$\frac{1}{16×1{0}^{-2}}$=6.25；當(dāng)電壓取額定值時(shí)，電阻為：$\frac{3.8}{0.3}$=12.7Ω；由圖可知隨著電壓的增大，通過小燈泡的電流增大，同時(shí)小燈泡的發(fā)熱功率增加，燈絲的溫度升高，電阻也增大；而在電壓為1V時(shí)，燈泡電壓較小時(shí)，電阻較�。�
（3）當(dāng)燈泡達(dá)到額定功率時(shí)電阻達(dá)最大，最大電阻為$\frac{3.8}{0.3}$=12.26Ω；最大電功率P=UI=3.8V×0.3A=1.18W；
答：（1）

（2）當(dāng)電壓為1V時(shí)，電阻為6.25Ω；通過小燈泡的電流增大，同時(shí)小燈泡的發(fā)熱功率增加，燈絲的溫度升高，所以金屬燈絲的電阻率增大，燈泡的電阻增大因燈泡的溫度越高，電阻越大；而此時(shí)電壓小于額定值，故電阻較��；（3）燈泡的最大電阻是12.26Ω，最大電功率是1.18．

點(diǎn)評 對于實(shí)驗(yàn)的考查側(cè)重于考查實(shí)驗(yàn)的原理及數(shù)據(jù)的處理方法，在學(xué)習(xí)中要注意體會(huì)圖象法處理數(shù)據(jù)的方法和規(guī)律．