题目内容
【题目】某同学利用如图所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率.
①所得实验数据如下表,请在下图上画出U-I图象_______.
U/V | 1.96 | 1.86 | 1.80 | 1.84 | 1.64 | 1.56 |
I/A | 0.05 | 0.15 | 0.25 | 0.35 | 0.45 | 0.55 |
②根据所画的U-I图象,可求得电流I=0.20 A时电源的输出功率为_______ W.(保留两位有效数字)
③实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按上图电路进行实验操作的过程中存在安全隐患,并对电路重新设计.在下图所示的电路中,你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患的是________________.(Rx阻值未知)
【答案】①如图所示
②0.37③bc
【解析】
①选择合适标度后描点,连接成图象时,应舍弃第四组数据点,如图所示.
②由所画的U-I图象可知,I=0.2 A时对应的电压U=1.84V,根据P=IU=0.37W;
③题中“存在安全隐患”,意为缺乏保护措施.a电路中Rx起不到保护作用,d中Rx起保护作用,但不能测出电源的输出功率,b、c既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患,能满足题目要求,故选b、c.
【题目】物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡,其标称功率值为0.75 W,额定电压值已模糊不清.他们想测定其额定电压值,于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2 Ω,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U==V=1.22 V.他们怀疑所得电压值不准确,于是,再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路,测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘灯泡的U-I图线,进而分析灯泡的额定电压.
A.电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ)
B.电流表A1(量程150 mA,内阻约2 Ω)
C.电流表A2(量程500 mA,内阻约0.6 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω)
E.滑动变阻器R2(0~100 Ω)
F.电源E(电动势4.0 V,内阻不计)
G.开关S和导线若干
H.待测灯泡L(额定功率0.75 W,额定电压未知)
(1)在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图______,指出上述器材中,电流表选择________(填“A1”或“A2”);滑动变阻器选择________(填“R1”或“R2”).
(2)在实验过程中,该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加,当电压达到1.23 V时,发现灯泡亮度很暗,当达到2.70 V时,发现灯泡已过亮,便立即断开开关,并将所测数据记录在下边表格中.
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U/V | 0.20 | 0.60 | 1.00 | 1.40 | 1.80 | 2.20 | 2.70 |
I/mA | 80 | 155 | 195 | 227 | 255 | 279 | 310 |
请你根据实验数据在下图中作出灯泡的U-I图线_________.
(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________V;这一结果大于1.23 V,其原因是________.