16.某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有:
小燈泡L(額定電壓3.8V,額定電流0.32A)
電壓表V(量程3V,內(nèi)阻3kΩ)
電流表A(量程0.5A,內(nèi)阻0.5Ω)
固定電阻R0(阻值1000Ω)
滑動變阻器R(阻值0~9.0Ω)
電源E(電動勢5V,內(nèi)阻不計)
開關(guān)S;導(dǎo)線若干.
(1)實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量,畫出實驗電路原理圖.
(2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示.
由實驗曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻增大(填“增大”“不變”或“減小”),燈絲的電阻率增大(填“增大”“不變”或“減小”).
(3)用另一電源E0(電動勢4V,內(nèi)阻1.00Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路圖,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實際功率.閉合開關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi),小燈泡的最小功率為0.41W,最大功率為1.17W.(結(jié)果均保留2位小數(shù))

分析 (1)明確實驗原理,根據(jù)實驗中給出的儀器分析滑動變阻器以及電流表接法;
(2)根據(jù)I-U圖象的性質(zhì)進行分析,明確電阻隨電流變化的規(guī)律,從而明確電阻率的變化情況;
(3)分析滑動變阻器接入電阻的變化,作出等效電源的伏安特性曲線,得出對應(yīng)的電流值和電壓值,從而明確燈泡功率的極值.

解答 解:(1)因本實驗需要電流從零開始調(diào)節(jié),因此應(yīng)采用滑動變阻器分壓接法;因電流表內(nèi)阻和燈泡內(nèi)阻接近,故電流表采用外接法;另外為了擴大電壓表量程,應(yīng)用R0和電壓表串聯(lián),故原理圖如圖所示;

(2)I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù),由圖可知,圖象的斜率隨電壓的增大而減小,故說明電阻隨電流的增大而增大;其原因是燈絲的電阻率隨著電流的增大而增大;
(3)當(dāng)滑動變阻器阻值全部接入時,燈泡的功率最小,將R等效為電源內(nèi)阻,則電源電動勢為4V,等效內(nèi)阻為10Ω;作出電源的伏安特性曲線如圖a中實線所示;由圖可知,燈泡電壓為U=1.8V,電流I=230mA=0.23A,則最小功率P=UI=1.8×0.23=0.41W;

當(dāng)滑動變阻器接入電阻為零時,燈泡消耗的功率最大;此時電源的內(nèi)阻為1.0Ω,作出電源的伏安特性曲線如圖a中虛線所示;如圖a可知,此時電壓為3.65V,電流為320mA=0.32A;則可知最大功率Pmax=U'I'=3.65×0.32=1.17W.
故答案為:(1)如圖所示;(2)增大;增大;(3)0.41;1.17.

點評 本題考查燈泡伏安特性曲線的描繪實驗,要注意明確實驗原理,知道實驗中數(shù)據(jù)分析的基本方法,注意在分析功率時只能根據(jù)圖象進行分析求解,不能利用歐姆定律進行分析.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.如圖甲所示,質(zhì)量為M=0.5kg,長度為l=1m的木板靜止在光滑水平面上,質(zhì)量為m=1kg的物塊以初速度v0=4m/s滑上木板的左端,物塊與木塊之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,在物塊滑上木板的同時,給木板施加一個水平向右的恒力F.將物塊視為質(zhì)點,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g=10m/s2
(1)若恒力F=0,通過計算判斷物塊是否會從木板右端滑下;
(2)當(dāng)恒力F為多大時,物塊恰好滑至木板右端時也恰好與木板共速;
(3)當(dāng)恒力F取某一值時,物塊在木板上相對于木板滑動的路程為s,給木板施加不同大小的恒力F,得到 $\frac{1}{s}$-F的關(guān)系如圖乙所示,其中AB與橫軸平行,BC為直線段,求BC段恒力F的取值范圍及$\frac{1}{s}$-F函數(shù)關(guān)系式.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖甲所示,兩個點電荷Q1、Q2固定在x軸上距離為L的兩點,其中Q1帶正電荷位于原點O,a、b是它們的連線延長線上的兩點.其中b點與0點相距3L.現(xiàn)有一帶正電的粒子q以一定的初速度沿x軸從a點開始經(jīng)b點向遠處運動(粒子只受電場力作用),設(shè)粒子經(jīng)過a,b兩點時的速度分別為va、vb,其速度隨坐標(biāo)x變化的圖象如圖乙所示,則以下判斷正確的是( 。
A.Q2帶正電且電荷量小于Q1
B.b點的場強一定為零
C.a點的電勢比b點的電勢低
D.粒子在a點的電勢能比b點的電勢能大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

4.某同學(xué)研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度的之間的關(guān)系.使用的器材有:斜面、滑塊、長度不同的擋光片、光電計時器.

實驗步驟如下:
①如圖(a),將光電門固定在斜面下端附近:將一擋光片安裝在滑塊上,記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢茫罨瑝K從斜面上方由靜止開始下滑;
②當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時,用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間△t;
③用△s表示擋光片沿運動方向的長度(如圖(b)所示),$\overline{v}$表示滑塊在擋光片遮住光線的△t時間內(nèi)的平均速度大小,求出$\overline{v}$;
④將另一擋光片換到滑塊上,使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同,令滑塊由靜止開始下滑,重復(fù)步驟②、③;
⑤多次重復(fù)步驟④
⑥利用實驗中得到的數(shù)據(jù)作出$\overline{v}$-△t圖,如圖(c)所示
完成下列填空:
(1)用a表示滑塊下滑的加速度大小,用vA表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小,則$\overline{v}$與vA、a和△t的關(guān)系式為$\overline{v}$=${v}_{A}+\frac{1}{2}a△t$.
(2)由圖(c)可求得,vA=52.1cm/s,a=16.3cm/s2.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點火升空,50g燃燒的燃氣以大小為600m/s的速度從火箭噴口在很短時間內(nèi)噴出.在燃氣噴出后的瞬間,火箭的動量大小為(噴出過程中重力和空氣阻力可忽略)( 。
A.30kg•m/sB.5.7×102kg•m/sC.6.0×102kg•m/sD.6.3×102kg•m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,一束可見光穿過平行玻璃磚后,變?yōu)閍、b兩束單色光.如果光束b是藍光,則光束a可能是( 。
A.紅光B.黃光C.綠光D.紫光

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.以下關(guān)于熱運動的說法正確的是( 。
A.水流速度越大,水分子的熱運動越劇烈
B.水凝結(jié)成冰后,水分子的熱運動停止
C.水的溫度越高,水分子的熱運動越劇烈
D.水的溫度升高,每一個水分子的運動速率都會增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.有兩個大小相等的共點力F,它們的夾角變?yōu)?20°時,合力的大小為( 。
A.2FB.0C.FD.$\frac{F}{2}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.理想二極管和水平放置的平行板電容器如圖串聯(lián)在電路中,電鍵S閉合,質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電液滴恰好靜止在平行板間,下列說法正確的是( 。
A.將A板向上平移-些,液滴將向下運動
B.將A板向左平移一些,液滴將向上運動
C.斷開電鍵S,將A板向下平移一些,液滴仍保持靜止
D.斷開電鍵S,將A板向右平移一些,液滴仍保持靜止

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案