某学习小组探究一小灯泡在不同电压下的功率大小,实验器材如图*所示,现已完成部分导线的连接。(1)实验要求滑动变...
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某学习小组探究一小灯泡在不同电压下的功率大小,实验器材如图*所示,现已完成部分导线的连接。
(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左向右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图*中完成余下导线的连接;
(2)实验测得的数据如下表记录:
请将剩余两个点描在图乙的坐标图中,并画出小灯泡的伏安特*曲线;
(3)根据所画伏安特*曲线判断:
①将该灯泡直接接在一电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源两端,小灯泡的功率为________ W;(结果保留两位小数)
②将______只相同的小灯泡并联后,与①中电源以及一定值电阻R0=0.25 Ω串联成闭合回路,可使灯泡消耗的总功率最大,最大值约为______ W。(结果保留两位小数)
【回答】
(1)图见解析 (2)图见解析 (3)①1.25(1.21~1.30均可) ②3 1.80
【解析】:(1)电压与电流应从零开始变化,故滑动变阻器应采用分压接法,如下图所示:
(2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图像如图所示:
(3)①在灯泡UI图像中作出电源的UI图像如图所示。由图示图像可知,灯泡两端电压U=2.5 V,通过灯泡的电流I=0.5 A,灯泡功率:P=UI=2.5×0.5 W=1.25 W。
②把电源与电阻R0看做等效电源,等效内阻为:(1+0.25)Ω=1.25 Ω,当灯泡并联电阻为1.25 Ω时灯泡总功率最大,此时路端电压为1.5 V,由灯泡UI图像可知,此时通过灯泡的电流为0.4 A,灯泡的电阻:RL== Ω=3.75 Ω,则三只灯泡并联电阻为1.25 Ω,三只灯泡并联时灯泡总功率最大,Pmax=3UI=1.80 W。
知识点:闭合电路的欧姆定律
题型:实验,探究题
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