问题详情:
某同学通过连接实验器材来描绘额定电压为2.0V,额定功率为1.0W的小灯泡L的U﹣I图线(要求L的电流从零开始).其中电源的电动势为3V.
①请在图1中完成实物图的连接,并在图3虚线框中画出对应的电路图;
②他根据实验数据,计算并描绘出U﹣I的图象如图2所示.由图象可知,小灯泡L的电阻随着电压的增大而增大;当所加电压为0.8V时,灯丝电阻为 Ω;
③若用电动势为1.5V,内阻为3. 0Ω的干电池直接对该电灯泡供电,试估算出电灯泡的功率为 W.(本题计算结果都保留二位有效数字)
【回答】
考点: 描绘小电珠的伏安特*曲线.
专题: 实验题;恒定电流专题.
分析: (1)根据灯泡额定电压选择电压表,根据灯泡正常发光时的电流选择电流表,在保*安全的前提下,为方便实验*作,应选择最大阻值较小的滑动变阻器.电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,根据灯泡电阻与电表内阻关系确定电流表接法,然后连接实物电路图;闭合开关前,分压电路分得的电压应为零.
(2)根据U﹣I图象可得出对应的电压和电流值的变化,则可得出电阻的变化;
(3)在同一坐标系中作出电池的U﹣I图象,两图象的交点坐标值是灯泡的电压与电流值,由P=UI求出灯泡的实际功率.
解答: 解:(1)灯泡额定电压是2V,则电压表选3V量程;灯泡额定电流为0.5A,则电流表选0.6A量程;灯泡正常发光时电阻R===4Ω,=≈6.67,==250,,则电流表采用外接法,
由表中实验数据可知,电压与电流从零开始变化,则滑动变阻器应采用分压接法,电路图如图所示;闭合开关前,滑片应置于左端.
(2)根据U﹣I图象可知,图象的斜率增大,故说明随电压和温度的增大,电阻增大;
当电压为0.8V时,电流为0.35A,则电阻R==2.28Ω;
(3)电源的电动势为1.5V,电阻为3Ω;电流与路端电压的关系式为:U=E﹣Ir=1.5﹣3I
在上图中作出电流与路端电压的图线,如图所示;交点坐标即为小灯泡的实际电压和电流,
故功率为:P=UI=0.6×0.3=0.18W.
故*为:(1)如图所示;
②增大 2.3Ω
③0.18
点评: 本题关键要先画出小灯泡的伏安特*曲线和电源的路端电压与电流关系图线,根据交点得到电源的实际输出电压,再计算电功率.
知识点:电路及其应用单元测试
题型:实验,探究题