题目内容

【题目】学校实验室购买了一批质量合格标有“3.8V”的小灯泡,小明同学连接了如图甲所示的电路,实验中各元件都完好,电源电压4.5V保持不变;

(1)小明同学连接的电路还有一根导线没有连接,请你用笔划线将电路连接好,要求:当滑动变阻器的滑片向右移动,电压表示数变小;

(________)

(2)小明正确连接完最后一根导线后,闭合开关,发现灯泡闪了一下不亮了,经检查灯泡烧坏了。小明对老师说:小灯泡两端电压还没有达到3.8V怎么就烧坏了呢?请你解释出现这种现象的可能原因:_____;

(3)小明更换同规格的灯泡后,移动滑动变阻器的滑片,控制小灯泡两端电压达到不同值,将相关数据和发光情况记录在表格中。当电压表的示数达到小灯泡的额定电压时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是_____W;

(4)完成上述实验后,小明又将电路中的小灯泡换成发光二极管,其它元件均不更换,同样将发光二极管在不同电压下发光情况和相关数据记录在表格中。小明根据表中数据分别作出小灯泡和二极管的I-U图像如图所示;

电压/V

2.6

2.9

3.2

3.5

3.8

小灯泡电流/A

0.23

0.24

0.25

0.27

亮度

微弱

弱

暗

较亮

亮

电压/V

2.6

2.9

3.2

3.5

3.8

二极管电流/A

0.01

0.03

0.05

0.06

0.09

亮度

弱

暗

较亮

亮

很亮

对比二者数据和图像,从电阻的角度看:小灯泡电阻随亮度增大而增大,发光二极管的电阻随亮度增大而_____;从功率的角度看:在相同电压下,发光二极管的功率小却比小灯泡更亮一些;发光二极管更亮一些的原因是_____。

【答案】 开灯瞬间灯丝温度低电阻小 1.064 减小 发光二极管电能转化为光能的效率高(发光二极管发光效率高)

【解析】

(1)[1]当滑动变阻器的滑片向右移动,电压表示数变小,由欧姆定律,电路的电流变小,故电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联,如下所示:

。

(2)[2]灯的电阻随温度的升高(降低)而变大(小),开灯瞬间灯丝温度低电阻小,由欧姆定律,通过灯的电流较大,故小明正确连接完最后一根导线后,闭合开关,将灯烧坏,发现灯泡闪了一下不亮了。

(3)[3]当电压表的示数达到小灯泡的额定电压时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.28A,所以

则小灯泡的额定功率是1.064W。

(4)[4]根据表中数据,二极管在电压为2.6V时,电流为0.01A,根据欧姆定律,发光二极管的电阻为

同理,在电压分别为2.9V、3.2V、3.5V、3.8V时的电阻分别为:96.7Ω、64.0Ω、58.3Ω、42.2Ω,因二极管也越来越亮,故发光二极管的电阻随亮度增大而减小。

[5]因

所以

在相同电压下,通过发光二极管的电流较小,根据,发光二极管的功率较小,但因发光二极管电能转化为光能的效率η高(发光二极管发光效率高),故导致;因亮度由实际功率决定,即发光二极管却比小灯泡更亮一些。

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网