题目内容

5.在测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率的实验中,小明同学设计了如图所示的电路,测量的数据如下表:
数据序号1234567
电压U/V0.50.91.31.72.12.53.0
电流I/A0.160.190.210.250.260.280.32
灯泡发光不亮微亮微亮较亮较亮明亮很亮
(1)请根据表中的数据计算出小灯泡额定功率为0.7W.当小灯泡两端电压为1.7V时,小灯泡的电阻为6.8Ω.
(2)有一位同学在连接电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现:灯泡变亮时电压表示数变小;灯泡变暗时,电压表示数变大.经检查所用器材完好,请指出问题可能是:电压表并联在滑动变阻器两端.
(3)若将小灯泡换成发光二极管,测量发光二极管的电功率,发现在亮度相当的情况下,每次所测得的电功率都比小灯泡的小,从能量转化角度来分析,其原因是发光二极管将电能转换成光能的效率更高.

分析 (1)据图表能看出灯泡在额定电压下对应的额定电流,利用公式P=UI计算即可得出额定功率;同时据表格查处1.7V时的电流,据欧姆定律可以计算出灯泡此时的电阻;
(2)在调节滑动变阻器时,灯泡逐渐变亮(电路中电流变大),而电压表的示数变小,说明电压表不是接在小灯泡的两端,而是电压表与滑动变阻器并联了.
(3)据能量的转化的特点分析即可.

解答 解:(1)灯泡的额定电压是2.5V,此时的电流是0.28A,故此时的功率是:P额=UI=2.5V×0.28A=0.7W;
灯泡在1.7V时的电流是0.25A,故此时的电阻是:R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.7V}{0.25A}$=6.8Ω;
(2)在移动滑片时,灯泡逐渐变亮(灯两端的电压增大),而电压表的示数变小,说明电压表不是接在小灯泡的两端,而是电压表与滑动变阻器并联了;
(3)将小灯泡换成发光二极管,测量发光二极管的电功率,发现在亮度相当的情况下,每次所测得的电功率都比小灯泡的小,这是由于:发光二极管将电能转换成光能的效率更高导致的.
故答案为:(1)0.7;6.8;(2)电压表并联在滑动变阻器两端;(3)发光二极管将电能转换成光能的效率更高.

点评 能读懂题意,并能结合电功率的计算公式和欧姆定律进行分析计算是解决该题的关键.

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