题目内容
10.在做“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验时,所用电流表内阻约为几欧,电压表内阻约为十几千欧.实验中得到了多组数据,通过描点连线在I-U坐标系中得到了小电珠的伏安特性曲线如图1所示.(1)在如图2的虚线框中画出实验电路图.
(2)根据图3所示,可确定小电珠的功率P与U2和P与I2的关系,下列图中合理的是D.
(3)将被测小电珠与定值电阻R和电源串联成如图4所示的电路,电源电动势为6.0V,内阻为1.5Ω,定值电阻R为3.5Ω,则小电珠消耗的实际功率为1.60W(结果保留3位有效数字).
分析 (1)分析题目要求及原理,可得出实验电路图;明确本实验中应采用滑动变阻器分压接法和电流表外接法;
(2)由功率公式可得出功率与电流及电压的关系,结合数学知识进行分析,即可得出正确结论;
(3)由于灯泡的电阻随温度的变化而变化,故不能直接利用欧姆定律;而是由图象得出灯泡的电压,再由闭合电路欧姆定律及串联电路的规律可得出电阻两端的电压,由P=UI求出电功率.
解答 解:(1)由题图甲中伏安特性曲线可知,滑动变阻器采用的是分压式接法;由于小电珠电阻与电流表内阻相差不多,故电流表应采用外接法.电路图如图所示;
(2)随着电压或电流的增大,小电珠的电阻增大,小电珠的电功率与电压或电流的关系分别为:P=$\frac{U^{2}}{R}$或P=I2R,所以P-U2图线上的点与原点连线的斜率(表示小电珠电阻的倒数)应不断减小,P-I2图线上的点与原点连线的斜率(表示小电珠的电阻)不断增大,故只有D正确.
(3)在I-U坐标系中作闭合电路U=E-I(r+R)的图线,图线与小电珠的伏安特性曲线有个交点,交点电流I=0.40 A,U=4.0V即为小电珠实际电流和电压,故小电珠消耗的实际功率为:P=ULI=4×0.4=1.60 W.
故答案为:(1)电路图如图所示;(2)D;(3)1.60
点评 本题考查灯泡伏安特性曲线实验;要注意在电学实验中要明确分压接法的应用条件;并注意在实验中应用所学过的物理规律,掌握好图象的准确应用是解题题的关键.
练习册系列答案
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