
白炽灯L1和L2分别标记为220V,100W和220V,60W。基于电阻计算公式R=U²/P,可以得出L1的电阻小于L2的电阻。通过分析伏安特性曲线,曲线A的电阻更小,故曲线A代表L1的特性。由电阻定义R=U/I可知,I-U曲线上任意一点与原点的连线斜率即为电阻倒数,因此随着L1功率增加,该连线斜率减小,灯丝阻值随之增大。
当两电阻串联时,电流相等,总电压为220V。根据I-U图,串联电流为0.24A,此时L1两端电压为60V,功率P=U1I1=14.4W;L2两端电压为160V,功率P=U2I2=38.4W。
由于电流表内阻影响,电压表读数高于实际电压,因此实际测量的伏安特性曲线在I-U图中会比理想曲线位置偏低。
图(b)采用滑动变阻器分压式接法,电路中接入R0=10Ω,电源电压E=300V。若变阻器最大电阻为5Ω,灯泡两端电压范围受限;而最大电阻为500Ω或5000Ω,调节不便,不利于数据收集。因此选择最大电阻50Ω,最大电流6A,故应选B。
综上所述,随着L1功率增大,其灯丝阻值变大;串联时L1功率为14.4W,L2为38.4W;实际测量曲线位置偏低;变阻器选择最大电阻50Ω最佳。详情