某學習小組探究一小燈泡在不同電壓下的功率大小,實驗器材如圖*所示,現已完成部分導線的連線。(1)實驗要求滑動變...
問題詳情:
某學習小組探究一小燈泡在不同電壓下的功率大小,實驗器材如圖*所示,現已完成部分導線的連線。
(1)實驗要求滑動變阻器的滑片從左向右移動過程中,電流表的示數從零開始逐漸增大,請按此要求用筆畫線代替導線在圖*中完成餘下導線的連線;
(2)實驗測得的資料如下表記錄:
請將剩餘兩個點描在圖乙的座標圖中,並畫出小燈泡的伏安特*曲線;
(3)根據所畫伏安特*曲線判斷:
①將該燈泡直接接在一電動勢為3 V、內阻為1 Ω的電源兩端,小燈泡的功率為________ W;(結果保留兩位小數)
②將______只相同的小燈泡並聯後,與①中電源以及一定值電阻R0=0.25 Ω串聯成閉合迴路,可使燈泡消耗的總功率最大,最大值約為______ W。(結果保留兩位小數)
【回答】
(1)圖見解析 (2)圖見解析 (3)①1.25(1.21~1.30均可) ②3 1.80
【解析】:(1)電壓與電流應從零開始變化,故滑動變阻器應採用分壓接法,如下圖所示:
(2)根據表中實驗資料在座標系內描出對應點,然後作出影象如圖所示:
(3)①在燈泡UI影象中作出電源的UI影象如圖所示。由圖示影象可知,燈泡兩端電壓U=2.5 V,通過燈泡的電流I=0.5 A,燈泡功率:P=UI=2.5×0.5 W=1.25 W。
②把電源與電阻R0看做等效電源,等效內阻為:(1+0.25)Ω=1.25 Ω,當燈泡並聯電阻為1.25 Ω時燈泡總功率最大,此時路端電壓為1.5 V,由燈泡UI影象可知,此時通過燈泡的電流為0.4 A,燈泡的電阻:RL== Ω=3.75 Ω,則三隻燈泡並聯電阻為1.25 Ω,三隻燈泡並聯時燈泡總功率最大,Pmax=3UI=1.80 W。
知識點:閉合電路的歐姆定律
題型:實驗,探究題
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