Question

2．某實(shí)驗(yàn)小組為了研究小燈泡的伏安特性曲線，先按照?qǐng)D甲所示的電路圖，規(guī)范操作，準(zhǔn)確測(cè)量，得到一系列數(shù)據(jù)，如圖乙中的散點(diǎn)K₁．

同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了下述改進(jìn)．
如圖丙所示，將小燈泡L的玻璃罩敲碎，燈絲保存完好，仍然安放在燈座上，取一個(gè)大小合適的玻璃杯，將燈座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的燈絲剛好完全沒入水中，電路的其余部分均不接觸水，再將該燈座依然接入圖甲中L處，這樣接通電路以后，燈絲不至于熱到發(fā)光，溫度可以基本控制在100°C．規(guī)范操作，準(zhǔn)確測(cè)量，得到一組數(shù)據(jù)，如圖丁中的一組散點(diǎn)K₂．已知水的電阻遠(yuǎn)大于小燈泡燈絲的電阻．

（1）請(qǐng)?jiān)诖鹁淼膶?duì)應(yīng)圖上描繪小燈泡的伏安特性曲線K₁；曲線K₁表明，隨著電壓升高，小燈泡的電阻越來越大（越來越小、基本不變或越來越大）．
（2）請(qǐng)?jiān)诖鹁淼膶?duì)應(yīng)圖上描繪小燈泡的伏安特性曲線K₂；曲線K₂表明，隨著電壓升高，小燈泡的電阻基本不變（越來越小、基本不變或越來越大）．
（3）對(duì)比兩次實(shí)驗(yàn)表明，在同樣的電壓值下，曲線K₁的電流值基本都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于曲線K₂的電流值，其原因是K₁中的溫度高于了K₂中的溫度．
（4）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，小燈泡是線性元件（選填“線性元件”或“非線性元件”）．

Answer 1

分析 由平滑曲線將各點(diǎn)描出，根據(jù)圖象斜率的變化可分析電阻的變化；再比較相同電壓下的電阻值，明確電阻不同的原因．

解答 解：（1）用平滑曲線將各點(diǎn)相連，如圖所示；因I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，故由圖可知，電阻越來越大；

（2）同理由描點(diǎn)法作出圖象如下圖；

由圖可知，電阻基本保持不變；
（3）由兩I-U圖象可知，曲線K₁的電流值基本都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于曲線K₂的電流值，即曲線K₁的電阻值明顯大于K₂對(duì)應(yīng)的電阻值；
原因是，K₂中保持恒溫，而K₁中的溫度高于了K₂中的溫度；而金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大；
（4）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，小燈泡的電阻不變，是線性元件．
故答案為：（1）如圖所示；越來越大；（2）如圖所示；基本不變；（3）大于；K₁中的溫度高于了K₂中的溫度；（4）線性元件

點(diǎn)評(píng) 本題為課本實(shí)驗(yàn)《描繪小燈泡的伏安特性曲線》之改編．主要改編內(nèi)容是將小燈泡打碎，讓燈絲浸泡在水中以實(shí)現(xiàn)恒溫工作，這個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生熟悉，但情景新鮮，準(zhǔn)確地考察了讀圖能力和學(xué)生的知識(shí)遷移能力，考察了學(xué)生對(duì)線性元件和非線性元件的正確認(rèn)識(shí)．