當小燈泡發光時其燈絲的電阻會隨著發光亮度的變化而發生變化.某同學為研究這一現象,按照自己設計的實驗電路測量小燈...
問題詳情:
當小燈泡發光時其燈絲的電阻會隨著發光亮度的變化而發生變化.某同學為研究這一現象,按照自己設計的實驗電路測量小燈泡的電流I和電壓U,得到如下表所示的資料.
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)請你根據上表資料的特點,在虛線框中畫出實驗電路圖,可用的器材有:電壓表、電流表、滑動變阻器(變化範圍0~10 Ω)、電源、小燈泡、開關和導線若干.
(2)在圖示座標紙上畫出小燈泡的U-I曲線,並定*分析燈絲的電阻與燈泡發光亮度的變化關係________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)如果將上面實驗中使用的小燈泡接在電動勢是1.5 V,電阻是2.0 Ω的電源兩端,利用上面的U-I曲線可求出小燈泡的實際功率是________W,電源效率為______.(結果保留兩位有效數字)
【回答】
解析:(1)資料範圍大,應採用分壓式接法,燈絲電阻較小,採用電流表外接法.(2)圖象如*圖乙中曲線所示,由圖象得燈絲電阻隨發光亮度增加而變大.(3)小燈泡和電源串聯的電路如圖*所示,作出U=E-Ir的圖線如*圖乙中傾斜直線,根據兩圖線交點的物理意義可知,此時電源和燈泡的電流為0.35 A,燈泡工作電壓為0.80 V,因此小燈泡的實際功率為P=UI=0.28 W.電源效率為η=×100%=53%.
*:(1)如圖*所示 (2)如圖乙中曲線所示 燈絲電阻隨發光亮度增加而變大
(3)0.28 53%
知識點:串聯電路和並聯電路
題型:實驗,探究題
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