在不同的伏安特性曲線上

■河南省實驗中學高二(5)班 熊澤都

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在不同的伏安特性曲線上

■河南省實驗中學高二(5)班 熊澤都

圖1

圖2 圖3

例1 如圖4所示的是利用伏安法測電阻時作出的U-I圖像，圖中A、B兩點對應的電壓和電流均已標出，求出A、B兩點所對應的狀態電阻的阻值，并說明直線的斜率的物理意義。

圖4

例2 我們用實驗來描繪小燈泡的伏安特性曲線。可用的實驗器材如下：電壓表、電流表、滑動變阻器(變化范圍0～10 Ω)、電源、小燈泡、開關、導線若干。通過實驗得到的數據如表1(I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓)。

表1

(1)畫出小燈泡的I-U圖像。

(2)求出當電壓表的示數為0.8 V時，小燈泡的電阻。若把這樣的兩個小燈泡串聯后，接到電動勢為2 V的電源(內阻不計)上，求流過小燈泡的電流和每個小燈泡的電阻。

圖5

(3)將上述小燈泡接到如圖5所示的電路中，若電源電動勢E=2.0 V，內阻不計，定值電阻R=5 Ω，則此時小燈泡的功率是____W。

解析：(1)小燈泡的I-U圖像如圖6所示。

圖6

(3)將定值電阻R“等效”為電源的內阻，則E=2.0 V，r=R=5 Ω，作出此“等效電源”的I-U直線，如圖6中虛線所示，此直線與小燈泡的伏安特性曲線的交點坐標值U=0.6 V，I=0.29 A，所以此時小燈泡的功率P=UI=0.174 W。

例3 在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內阻的實驗中，電壓表和電流表均視為理想電表，實驗原理圖如圖7甲所示，一位同學記錄的6組數據如表2所示。

表2

(1)試根據表中數據畫出U-I圖像。

(2)求出當電流表的示數為0.2 A時，滑動變阻器的阻值。

(3)根據作出的U-I圖像，求出電池的電動勢E=____V，內阻r=____Ω。

圖7

解析：(1)根據表中提供的數據作出U-I圖像如圖7乙所示。

(責任編輯 張 巧)