题目内容

11.当小灯泡发光时,其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而变化.某同学为研究这一现象,按照自己设计的实验电路测量出小灯泡的电流I和电压U,得到如下表所示的数据.
I/A0.000.120.220.290.340.380.420.450.470.490.50
U/V0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
(1)请你根据上表数据的特点,在答题卡的虚线框中画出实验电路图.可用的器材有:电源(电动势为3 V);小灯泡;电压表(量程3 V,内阻约3 kΩ);电流表(量程0.6 A,内阻约0.2Ω);滑动变阻器(变化范围0-10Ω);开关和导线若干.
(2)①在答题卡的坐标纸上画出小灯泡的U-I曲线(图上已描出部分点);
②由图可知:灯丝的电阻随灯泡发光亮度增加而变大(填“变大”或“变小”).
(3)如果将上述实验中使用的小灯泡接在电动势为1.5 V,内阻为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0.28W,电源效率为53%(保留2位有效数字).

分析 (1)明确实验原理,从而确定滑动变阻器和电流表的接法,从而确定电路图;
(2)根据描点法可得出对应的图象,根据图象的斜率可表示电阻的变化;同时在图中作出电源的伏安特性曲线,两图的交点表示灯泡的工作点,则可求得功率和电源的效率.

解答 解:(1)由题意可知,测量数据由零开始变化,故本实验应采用滑动变阻器分压接法,同时小灯泡内阻较小,故电流表采用外接法;电路图如答图1所示;
(2)①根据描点法可得出对应的伏安特性曲线,如答图2所示;
②U-I图象中图象的斜率表示电阻的大小,由图可知,斜率增大,故说明灯泡内阻变大;
③在图2中作出电源的伏安特性曲线,两图的交点表示灯泡的工作点,由图可知,电压U=0.8V,电流I=0.35A,则功率为:
P=UI=0.35×0.8=0.28W;
电源的效率为:
η=$\frac{UI}{EI}$×100%=$\frac{0.8}{1.5}$×100%=53%;
故答案为:(1)如答图1所示;(2)①如答图2所示;②变大;③0.28;53%.

点评 本题考查灯泡伏安特性曲线的描绘实验,要注意明确实验原理,知道实验中应采用滑动变阻器分压接法和电流表外接法,同时注意灯泡电阻随温度的变化而变化,故不能利用欧姆定律求解电阻,应充分利用图象进行分析.

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