图解法在电学实验中的应用

第1页共2页图解法在电学实验中的应用1.图1中所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，可见两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故.参考这根曲线，回答下列问题(不计电流表和电池的内阻).(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电动势为12V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻.(2)如图8－10所示，将两个这样的电灯并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V的电源上，求通过电流表的电流值及各灯泡的电阻值.解析：(1)由于三个电灯完全相同中，所以每个电灯两端的电压UL=12/3V=4V，在图3中画出U=4V的直线，得到和曲线的交点坐标为(4V，0.4A)，所以流过电灯的电流为0.4A，此时每个电灯的电阻值为10LLIUR.(2)设此时电灯两端的电压为U，流过每个电灯的电流为I，根据闭合电路欧姆定律得：E=2IR0+U，代入数据得：U=8-20I.在图8－9上画出此直线，得到如图8－11所示的图象，可求得到直线和曲线的交点坐标为(2V，0.3A)，即流过电灯的电流为0.3A，流过电流表的电流强度为0.6A，此时电灯的电阻为7.6LLIUR.反思：题中的电阻变化是非线性的，所以其电阻值不能直接求得，只能从图象上得出电流和电压再求之，另外要注意图象中交点的物理意义。AR0图8－10U/VI/A024680.20.40.6图8－11第2页共2页（2）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大。某同学为研究这一现象，所用的实验器材如下：电压表V、电流表A、滑动变阻器（0~10Ω）、电源、小灯泡、开关以及导线若干，并利用这些器材设计实验电路并进行实验，将得到的实验数据通过描点的方式记录在图9的I-U坐标系中（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）。①请在下面的方框中画出实验电路图；②读出图8中的电压表和电流表的示数，并将该组数据标注在图9的I-U坐标系中，然后画出小灯泡的I-U曲线；③若将该同学在此次实验中所用的的小灯泡L连接在图10所示电路中，电源电动势E=2.0V，内阻不计，电阻R=5.0Ω，则此时小灯泡的电功率P=______W。（保留2位有效数字）图10LRE图9I/AU/V00.51.01.52.00.10.20.30.40.5实验电路图图8