如图*所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图。① 在图乙中画出实验电路图(根据该电路图可得到U...
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如图*所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图。
① 在图乙中画出实验电路图(根据该电路图可得到U-I关系的完整曲线),可用的器材有:电压传感器、电流传感器、滑动变阻器(变化范围0~50 Ω)、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干。
② 如果将该小灯泡分别接入下图*、乙两个不同电路,其中*电路的电源为一节干电池,乙电路的电源为三节干电池,每节干电池的电动势为1.5 V,内电阻为1.5 Ω,定值电阻R=18 Ω,则接入________(选填“*”或“乙”)电路时,小灯泡较亮些。
③ 在电路乙中,小灯泡消耗的电功率为________ W。
④ 若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡,其他条件不变,则此时电源内部的发热功率为________ W。
【回答】
解析:① 由于要画出U-I关系的完整曲线,必须用分压接法画出实验电路图。 ② 分别在小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图上画出电源的伏安特*曲线,与小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线交点即为工作点。显然接入*电路时,灯泡中电流较大,小灯泡较亮些。 ③ 在电路乙中,小灯泡消耗的电功率为P=UI=1×0.15 W=0.15 W。 ④若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡,其他条件不变,可等效为电动势为2.25 V,内阻为2.25 Ω的电池连接一个灯泡,在小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图上画出电源(电动势2.25 V,内阻2.25 Ω)的伏安特*曲线,与小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线交点对应的横坐标值为电源输出电流I=0.26 A,此时电源内部的发热功率为P=I2r=0.262×4.5 W≈0.30 W。
知识点:专题十三 中学物理实验
题型:实验,探究题
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