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当小灯泡发光时,其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而变化.某同学为研究这一现象,按...

当小灯泡发光时,其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而变化.某同学为研究这一现象,按照自己设计的实验电路测量出小灯泡的电流I和电压U,得到如下表所示的数据.

I/A

0.00

0.12

0.22

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

U/V

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

 

 

(1)请你根据上表数据的特点,在虚线框中画出实验电路图____

可用的器材有:电源(电动势为3 V);小灯泡;电压表(量程3 V,内阻约3 kΩ);电流表(量程0.6 A,内阻约0.2  Ω);滑动变阻器(变化范围010  Ω);开关和导线若干.

(2)①在坐标上画出小灯泡的U­I曲线(图上已描出部分点)____

②由图可知:灯丝的电阻随灯泡亮度增加而 ________(选填变大变小”)

(3)如果将上述实验中使用的小灯泡接在电动势为1.5 V,内阻为2.0 Ω的电源两端,利用上面的U­I曲线可求出小灯泡的实际功率是 ________W,电源效率为 ________.(保留两位有效数字)

 

变大 0.28(0.26~0.30均可) 53%(51%~55%均可) 【解析】 (1)[1]描绘小灯泡伏安特性曲线实验,电路采用分压接法,由于小灯泡电阻较小,电流表应外接,如图所示: (2) ①[2]采用描点法描绘小灯泡伏安特性曲线,如图所示: ②[3]小灯泡伏安特性曲线上每点的纵坐标与横坐标的比值表示灯丝电阻大小,可知小灯泡灯丝电阻随电流的增大而增大,即小灯泡灯丝电阻随小灯泡亮度的增大而变大。 (3)[4][5]在描绘的小灯泡伏安特性曲线所在的坐标系中作出电动势为1.5 V、内阻为2.0 Ω的电源伏安特性曲线,如图丙所示,两图的交点表示灯泡的工作点,由图可知,电压U=0.8V电流I=0.35A,则功率为: P=UI=0.35×0.8=0.28W; 电源效率: 。  
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考点分析:
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某同学研究小灯泡的伏安特性.所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表(量程 3 V,内阻 3 kΩ);电流表 (量程0.5 A,内阻 0.5 Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值09.0 Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干.

(1)实验要求能够实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图_____

(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.

(a)           图(b)

由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻 ________(增大不变减小”),灯丝的电阻率 ________(增大不变减小”)

(3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为 ________W,最大功率为 ________W(结果均保留2位小数)

 

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某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确,绘制曲线完整,可供该同学选用的器材除了开关、导线外,还有:

电压表V1(量程0~3 V,内阻等于3 kΩ)

电压表V2(量程0~15 V,内阻等于15 kΩ)

电流表A1(量程0~200 mA,内阻等于10 Ω)

电流表A2(量程0~3 A,内阻等于0.1 Ω)

滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流2 A)

滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流0.5 A)

定值电阻R3(阻值等于1 Ω)

定值电阻R4(阻值等于10 Ω)

定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)

电源E(E=6 V,内阻不计)

(1)请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁__________

(2)该同学描绘出的IU图象应是下图中的___________

 

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1是小红同学在做描绘小灯泡的伏安特性曲线实验的实物连接图.

1)根据图1画出实验电路图.

2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①②③④所示,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V.所示读数为:①__________②__________③__________④__________.两组数据得到的电阻分别为____________________

 

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如图是一同学测量某导电液体电阻率的实物连线图.图中均匀的长直玻璃管内径为d,里面充满待测导电液体,玻璃管两端各装有一电极,电极距离为L.

(1) 根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中导电液体用电阻Rx表示.

2)在接通电路前,为保证器材安全滑动变阻器的滑片P应移到最    端(填).

在电路调试时,该同学发现:闭合开关S1后,单刀双掷开关S2接到a接点时电压表示数为4.5 V、电流表示数为180μA;单刀双掷开关S2接到b 接点时电压表示数为4.6 V、电流表示数为164μA.正式测量时,为减小实验误差,单刀双掷开关S2应接到    点(填“a”“b”).

(3)该同学正确完成实验,测得该段液体的电阻R0,则该导电液体的电阻率的表达式为ρ=                (R0Ld等表示).

 

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实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×108 Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度.可供使用的器材有:

电流表:量程0.6A,内阻约0.2Ω;

电压表:量程3V,内阻约9kΩ;

滑动变阻器R1:最大阻值5Ω;

滑动变阻器R2:最大阻值20Ω;

定值电阻:R0=3Ω;

电源:电动势6V,内阻可不计;

开关、导线若干.

回答下列问题:

(1)实验中滑动变阻器应选________(R1R2”),闭合开关S前应将滑片移至________(ab”);

(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接_______

(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图乙所示,读数为________V;

(4)导线实际长度为________m(保留两位有效数字).

 

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