题目内容
当小灯泡发光时其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而发生变化。某同学为研究这一现象,按照自己设计的实验电路测量小灯泡的电流I和电压U,得到如下表所示的数据。
| I(A) | 0.12 | 0.22 | 0.29 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.45 | 0.47 | 0.49 | 0.50 |
| U(V) | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | 2.00 |
1.请你根据上表数据的特点,在虚线框中画出实验电路图。可用的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0~10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干。
2.在图示坐标纸上画出小灯泡的U-I曲线,并定性分析灯丝的电阻与灯泡发光亮度的变化关系 。
3.如果将上面实验中使用的小灯泡接在电动势是1.5V,内阻是2.0Ω的电源两端,利用上面的U-I曲线可求出小灯泡的实际功率是 W,电源效率为 。
1.如下图a所示(3分)
2.如下图b所示 灯丝电阻随发光亮度增加而变大(2分)
3.0.28 53%(每空2分)
解析:(1)由表格数据可知,灯泡电阻约为2Ω~4Ω,远小于电压表内阻,应采用电流表外接法;由表格中的第一组数据可知,要取到0.12A的电流,滑动变阻器需用分压式接法。
(2)做小灯泡的U-I曲线时要先描点,用平滑的曲线将尽量多的点连在曲线上,连不上的尽量分布在曲线两侧;由描绘出的图象观察可得,U-I图象的斜率越来越大,故灯丝电阻随发光亮度增加而变大。
(3)小灯泡和电源串联的电路如上图所示,作出U=E-Ir的图线如图中倾斜直线,根据两图线交点的物理意义可知,此时电源和灯泡的电流为0.35A,灯泡工作电压为0.80V,因此小灯泡的实际功率为P=UI=0.28W。电源效率为
×100%=
×100%=53%。
当小灯泡发光时其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而发生变化。某同学为研究这一现象,按照自己设计的实验电路测量小灯泡的电流I和电压U,得到如下表所示的数据。
|
I(A) |
0.12 |
0.22 |
0.29 |
0.34 |
0.38 |
0.42 |
0.45 |
0.47 |
0.49 |
0.50 |
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U(V) |
0.20 |
0.40 |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
1.20 |
1.40 |
1.60 |
1.80 |
2.00 |
1.请你根据上表数据的特点,在虚线框中画出实验电路图。可用的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0~10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干。
2.在图示坐标纸上画出小灯泡的U-I曲线,并定性分析灯丝的电阻与灯泡发光亮度的变化关系 。
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3.如果将上面实验中使用的小灯泡接在电动势是1.5V,内阻是2.0Ω的电源两端,利用上面的U-I曲线可求出小灯泡的实际功率是 W,电源效率为 。
(2)在欧姆表测电阻的实验中,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度太大(指针过于靠右),则可以断定:这个电阻阻值______(填“较小”或“较大”),为了把电阻测得更准确一些,应换用______(填“×1挡”或“×100挡”),调零后重新测量.
(3)某同学在做“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中得到如下一组U和I的数据:
| 编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| U(伏) | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.20 | 2.60 | 3.00 | |
| I(安) | 0.050 | 0.100 | 0.150 | 0.180 | 0.190 | 0.200 | 0.205 | |
| 灯泡发光情况 | 不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光 | |||||||
②请在实物图中用铅笔补全其中的连线(电压表、电流表左接线柱为正,右接线柱为负)
(4)有一待测的电阻R,其阻值约在40~50Ω之间,实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有:
电压表V(量程O~10V,内电阻约20kΩ);
电流表A(量程O~300mA,内电阻约4Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω,额定电流为1A)
直流电源E(电动势为9V,内电阻约为0.5Ω);
开关;此外还有若干根供连线用的导线.
实验要求电表读数从零开始变化,并多次测出几组电流、电压值,以便画出电流一电压的关系图线.为了实验能正常进行,减少测量误差,还要求滑动变阻器便于调节.请在方框内画出实验电路.