题目内容

小灯泡的伏安特性曲线如I-U图中实线所示，某同学想了解该小灯泡工作时消耗的功率，设计了如图所示测定小灯泡功率的实验电路，电源电动势ε=30V，内电阻可忽略不计，R1= 20Ω，R2=40Ω，它们阻值不随温度变化．他将R1巧妙地看作电源的内电阻，闭合电键S，由U=ε－Ir，得小灯两端电压与小灯电流的一次函数关系U=30－20I，在I-U图上绘得该函数图线（未画出），再通过图线求得小灯泡的实际功率．

指出该同学上述解法中存在的一个错误是___________________________________ ；

小灯的U、I关系是___________________；

小灯泡的实际功率约为___________W．

 

将小灯伏安特性曲线中的电流与电路中的总电流混淆起来

U=20－40I/3  ，     7.2  （±0.2）      （每空2分）

解析:将小灯伏安特性曲线中的电流与电路中的总电流混淆起来

U=20－40I/3   ，    7.2  （±0.2）     （每空2分）

 

练习册系列答案
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某校兴趣小组研究小灯泡灯丝的电阻随温度的变化规律，他们在实验室设计一个电路来测量并描绘小灯泡的伏安特性曲线．
（1）实验室提供的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（0-10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干．在下面图a方框中画出实验电路原理图．
（2）实验得到数据如下表（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压），在图b中描出小灯泡的U-I图线．
I（A） 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50
U（V） 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
（3）根据作出的小灯泡的U-I 图线，判断随着小灯泡电压的增加，小灯泡的电阻将
增大
增大
（增大、减小、不变）．根据图象估算小灯泡在实验室常温下的电阻大约为
2.0
2.0
Ω（保留两位有效数字）．
在“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3.0V，1.5W”的灯泡两端电压和通过它的电流，现有如下器材：
A．直流电源3V（内阻不计）
B．直流电流表0～600mA（内阻约0.6Ω）
C．直流电流表0～3A（内阻约0.1Ω）
D．直流电压表0～3V（内阻约3kΩ）
E．直流电压表0～15V（内阻约200kΩ）
F．滑动变阻器（10Ω，1A）
G．滑动变阻器（1kΩ，300mA）
（1）除导线、开关外，为了完成实验，需从上述器材中选用
A、B、D、F
A、B、D、F
（用字母序号表示）
（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路图如图所示，电路中所有元件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表的示数不能调节到零，则断路的导线为
g导线断路
g导线断路
．

（3）下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，根据表格中数据在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线．
电压U/V 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0 0.17 0.30 0.39 0.45 0.49
有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线．现有下列器材供选用：
A．电压表V1（0～5V，内阻约10kΩ）B．电压表V2（0～10V，内阻约20kΩ）
C．电流表A1（0～0.3A，内阻约1Ω）D．电流表A2（0～0.6A，内阻约0.4Ω）
E．滑动变阻器R1（0～10Ω，2A）F．滑动变阻器R2（0～100Ω，0.2A）
G．学生电源（直流6V）、开关及导线
（1）为了调节方便，测量尽可能准确，实验中应选用电压表
A
A
，电流表
D
D
，滑动变阻器
E
E
．（填器材的前方选项符号，如A，B）
（2）为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据；请在下面的方框中画出实验电路图．

（3）某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线，如上图所示，若用电动势为4.0V、内阻为8Ω的电源直接给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是
0.42
0.42
W．（保留二位有效数字）
以下是一些有关高中物理实验的描述，其中正确的是（　　）
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了8组数据，在图（a）所示的I-U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线．
（1）根据图线的坐标数值，请在图（b）中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．
（2）根据图（a），可判断出图（c）中正确的关系图是（图中P为小灯泡功率）
 

（3）将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电压恒为8V的电源上，如图（d）所示，则电流表的示数为
 
A，每个小灯泡的功率为
 
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