在不同的伏安特性曲线上

■河南省实验中学高二(5)班 熊泽都



在不同的伏安特性曲线上

■河南省实验中学高二(5)班 熊泽都

图1

图2 图3

例1 如图4所示的是利用伏安法测电阻时作出的U-I图像，图中A、B两点对应的电压和电流均已标出，求出A、B两点所对应的状态电阻的阻值，并说明直线的斜率的物理意义。

图4

例2 我们用实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线。可用的实验器材如下：电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0～10 Ω)、电源、小灯泡、开关、导线若干。通过实验得到的数据如表1(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压)。

表1

(1)画出小灯泡的I-U图像。

(2)求出当电压表的示数为0.8 V时，小灯泡的电阻。若把这样的两个小灯泡串联后，接到电动势为2 V的电源(内阻不计)上，求流过小灯泡的电流和每个小灯泡的电阻。

图5

(3)将上述小灯泡接到如图5所示的电路中，若电源电动势E=2.0 V，内阻不计，定值电阻R=5 Ω，则此时小灯泡的功率是____W。

解析：(1)小灯泡的I-U图像如图6所示。

图6

(3)将定值电阻R“等效”为电源的内阻，则E=2.0 V，r=R=5 Ω，作出此“等效电源”的I-U直线，如图6中虚线所示，此直线与小灯泡的伏安特性曲线的交点坐标值U=0.6 V，I=0.29 A，所以此时小灯泡的功率P=UI=0.174 W。

例3 在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，电压表和电流表均视为理想电表，实验原理图如图7甲所示，一位同学记录的6组数据如表2所示。

表2

(1)试根据表中数据画出U-I图像。

(2)求出当电流表的示数为0.2 A时，滑动变阻器的阻值。

(3)根据作出的U-I图像，求出电池的电动势E=____V，内阻r=____Ω。

图7

解析：(1)根据表中提供的数据作出U-I图像如图7乙所示。

(责任编辑 张 巧)