問題詳情:
某同學通過連接實驗器材來描繪額定電壓為2.0V,額定功率為1.0W的小燈泡L的U﹣I圖線(要求L的電流從零開始).其中電源的電動勢為3V.
①請在圖1中完成實物圖的連接,並在圖3虛線框中畫出對應的電路圖;
②他根據實驗數據,計算並描繪出U﹣I的圖象如圖2所示.由圖象可知,小燈泡L的電阻隨着電壓的增大而增大;當所加電壓為0.8V時,燈絲電阻為 Ω;
③若用電動勢為1.5V,內阻為3. 0Ω的乾電池直接對該電燈泡供電,試估算出電燈泡的功率為 W.(本題計算結果都保留二位有效數字)
【回答】
考點: 描繪小電珠的伏安特*曲線.
專題: 實驗題;恆定電流專題.
分析: (1)根據燈泡額定電壓選擇電壓表,根據燈泡正常發光時的電流選擇電流表,在保*安全的前提下,為方便實驗*作,應選擇最大阻值較小的滑動變阻器.電壓與電流從零開始變化,滑動變阻器應採用分壓接法,根據燈泡電阻與電錶內阻關係確定電流表接法,然後連接實物電路圖;閉合開關前,分壓電路分得的電壓應為零.
(2)根據U﹣I圖象可得出對應的電壓和電流值的變化,則可得出電阻的變化;
(3)在同一座標系中作出電池的U﹣I圖象,兩圖象的交點座標值是燈泡的電壓與電流值,由P=UI求出燈泡的實際功率.
解答: 解:(1)燈泡額定電壓是2V,則電壓表選3V量程;燈泡額定電流為0.5A,則電流表選0.6A量程;燈泡正常發光時電阻R===4Ω,=≈6.67,==250,,則電流表採用外接法,
由表中實驗數據可知,電壓與電流從零開始變化,則滑動變阻器應採用分壓接法,電路圖如圖所示;閉合開關前,滑片應置於左端.
(2)根據U﹣I圖象可知,圖象的斜率增大,故説明隨電壓和温度的增大,電阻增大;
當電壓為0.8V時,電流為0.35A,則電阻R==2.28Ω;
(3)電源的電動勢為1.5V,電阻為3Ω;電流與路端電壓的關係式為:U=E﹣Ir=1.5﹣3I
在上圖中作出電流與路端電壓的圖線,如圖所示;交點座標即為小燈泡的實際電壓和電流,
故功率為:P=UI=0.6×0.3=0.18W.
故*為:(1)如圖所示;
②增大 2.3Ω
③0.18
點評: 本題關鍵要先畫出小燈泡的伏安特*曲線和電源的路端電壓與電流關係圖線,根據交點得到電源的實際輸出電壓,再計算電功率.
知識點:電路及其應用單元測試
題型:實驗,探究題