当小灯泡发光时其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而发生变化.某同学为研究这一现象,按照自己设计的实验电路测量小灯...
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当小灯泡发光时其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而发生变化.某同学为研究这一现象,按照自己设计的实验电路测量小灯泡的电流I和电压U,得到如下表所示的数据.
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)请你根据上表数据的特点,在虚线框中画出实验电路图,可用的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0~10 Ω)、电源、小灯泡、开关和导线若干.
(2)在图示坐标纸上画出小灯泡的U-I曲线,并定*分析灯丝的电阻与灯泡发光亮度的变化关系________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)如果将上面实验中使用的小灯泡接在电动势是1.5 V,电阻是2.0 Ω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________W,电源效率为______.(结果保留两位有效数字)
【回答】
解析:(1)数据范围大,应采用分压式接法,灯丝电阻较小,采用电流表外接法.(2)图象如*图乙中曲线所示,由图象得灯丝电阻随发光亮度增加而变大.(3)小灯泡和电源串联的电路如图*所示,作出U=E-Ir的图线如*图乙中倾斜直线,根据两图线交点的物理意义可知,此时电源和灯泡的电流为0.35 A,灯泡工作电压为0.80 V,因此小灯泡的实际功率为P=UI=0.28 W.电源效率为η=×100%=53%.
*:(1)如图*所示 (2)如图乙中曲线所示 灯丝电阻随发光亮度增加而变大
(3)0.28 53%
知识点:串联电路和并联电路
题型:实验,探究题
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