题目内容

(12′)如图所示的电路中,电源电动势E=10V,内电阻r=1Ω,两个相同的定值电阻R0=9Ω,R1=18Ω,且不随温度而变化。(1)求通过电阻R1中的电流;

(2)若在电路中将两个并联电阻R1、R0换成一个灯泡L(7.2W,0.9A),如图所示,该灯泡的伏安特性曲线如图中实线所示。则接入电路后,灯泡的实际功率为多少?
某学生的解法如下:RL=, I=,代入P=I2RL即可求出灯泡的实际功率。
请你判断该同学的解法是否正确?若正确,请解出最终结果;若不正确,请用正确方法求出灯泡的实际功率。
(1)0.21A (2)该解法是错误的。灯泡的电阻不是定值,接入电路后的实际功率求解,应该是通过对该电路作等效电源的I-U 图线,取两个图线的交点才是正确的。等效电源电动势E′=10V,内电阻r′=R0+r=10Ω,作等效电源的I-U图线, 读出交点坐标为(4V,0.6A),灯泡的实际功率是P=UI=2.4W 。
(1)设R1中两端电压为U ,则其中,根据欧姆定律可得,带入数据可得I=0.21A
(2)该解法是错误的。灯泡的电阻不是定值,接入电路后的实际功率求解,应该是通过对该电路作等效电源的I-U图线,取两个图线的交点才是正确的。等效电源电动势E′=10V,内电阻r′=R0+r=10Ω,作等效电源的I-U图线,读出交点坐标为(4V,0.6A),灯泡的实际功率是P=UI=2.4W 。
练习册系列答案
相关题目
(12分)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中,器材有:
a.粗细均匀的金属丝(长度x为1.1m,总电阻约5Ω)
b.直流电源(1.5V,内阻不计)
c.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
d.电流表(量程300mA,内阻约为2Ω)
e.电压表(1.5V,内阻约3kΩ)
f.滑动变阻器(10Ω,1.0A)
g.定值电阻(5.0Ω,1.0A)
h.刻度尺、开关、导线若干
为了探究金属丝的电阻与长度的关系,甲、乙两位同学选择以上部分器材设计如图(a)所示电路:

甲同学逐渐减小金属丝接入电路的长度x,调整滑动变阻器的触头位置,同时保持电压表示数不变,读出对应的电流表示数,通过计算得到金属丝电阻R甲。得到具体数据如表格一所示。
表格一
金属丝长度/cm
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
金属丝电阻/Ω
2.2
2.6
3.2
4.0
5.0
   乙同学逐渐减小金属丝接入电路的长度x,调整滑动变阻器的触头位置,同时保持电流表示数不变,读出对应的电压表示数,通过计算得到金属丝电阻R乙。得到具体数据如表格二所示,乙同学根据实验数据在坐标纸内画出R-x图钱,如图(b)所示。
表格二
金属丝长度/cm
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
金属丝电阻/Ω
1.0
2.1
3.0
3.9
5.0
  (1)在乙同学所描图线的R-x图(答题卷的R~x图)中,根据甲同学的实验数据描出R-x图线

(2)乙同学应选电流表      (填器材序号,如a、b、C等)
(3)结合R-x图分析甲、乙两位同学的测量方案谁更合理,并简要说明原因。         
(4)若甲同学在保持电压不变的测量方案下,为了尽量减少温度变化对实验造成的影响,从题中给出的器材中选择所需器材,并设计改进电路?将改进后的电路图画在答题纸的虚线框中,并在各元件旁标上它的器材序号。

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