题目内容

【题目】某同学研究小灯泡的伏安特性.所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表(量程 3 V,内阻 3 kΩ);电流表 (量程0.5 A,内阻 0.5 Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干.

(1)实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图_____.

(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.

图(a)           图(b)

由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻 ________(填“增大”、“不变”或“减小”),灯丝的电阻率 ________(填“增大”、“不变”或“减小”).

(3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为 ________W,最大功率为 ________W(结果均保留2位小数)

【答案】实验电路原理如图所示. 增大 增大 0.39 1.17

【解析】

(1)[1]小灯泡的电压要求从0开始调节,滑动变阻器采用分压式接法,小灯泡的额定电压超出电压表的量程,需与R0串联后接入电路.电路图如图所示:

(2)[2][3]I-U图象中随着电流的增大,图线的斜率变小,小灯泡的电阻增大.根据电阻定律:,得灯丝的电阻率增大.

(3)[4][5]当R=0时,电源路端电压与电流的关系图象如图线甲所示.此时小灯泡功率有最大值;当R=9 Ω时,将R看作电源内阻,则等效电源内阻为10 Ω,其路端电压与电流的关系图象如图线乙所示:

此时小灯泡功率有最小值.取图线甲与小灯泡伏安特性曲线交点:U1=3.66 V,I1=0.319 A,小灯泡的最大功率:

P1=U1I1≈1.17 W;

取图线乙与小灯泡伏安特性曲线交点:U2=1.77 V,I2=0.222 A,

小灯泡的最小功率:

P2=U2I2≈0.39W。

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