Question

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

（1）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）
（2）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．
（3）若用圖（b）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）．
（4）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的最大值和最大電流選用下列那種規(guī)格，測量效果最好B．
A．5Ω，10A   B．50Ω，6A    C．500Ω，1A      D．5000Ω，1A．

Answer 1

分析 （1）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)．
（2）兩燈串聯(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．
（3）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．
（4）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)電阻的定義式R=$\frac{U}{I}$可知，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)．
所以隨著燈泡L₁功率的增大，I-U伏安特性曲線的每一點與原點的連線的斜率減小，其燈絲阻值逐漸變大．
（2）白熾燈L₁（220V，100W）和L₂（220V，60W），
根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$，所以L₁的電阻小于L₂的電阻．
根據(jù)I-U特性曲線可以知道曲線A的電阻較小，所以曲線A表示燈L₁的伏安特性曲線．
若將這兩個燈泡串聯(lián)在220V的電路上，由圖可知，此時電流應(yīng)為0.24A，L₁燈的電壓為70V，則根據(jù)P=UI得；
此時L₁燈的實際功率為P=UI=60×0.24=14.4W，
（3）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．所以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．
（4）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）變大（2）14.4 （3）低（4）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．
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．