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灯丝的电阻
灯泡的灯丝是金属钨制成的,其电阻随灯丝温度变化而改变.
室温为27℃时,一只额定电压为12V的汽车灯泡,实验测得灯丝的电阻随电压变化的关系如下表.
| U/V | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 | 12.0 |
| R/Ω | 0.12 | 0.18 | 0.25 | 0.35 | 0.50 | 0.62 | 0.70 | 0.77 | 0.80 |
(1)当灯泡两端电压为4V时,流过灯泡的电流强度是________A;
(2)灯泡的额定功率是________W;
(3)电灯工作后,灯丝温度升高,其内能________(选填“增加”或“减少”),灯丝内能的变化是通过________(选填“做功”或“热传递”)方式来改变的.
(4)在图中作出灯丝电阻随电压变化的关系图线;
(5)室温为27℃时,灯泡正常工作时的温度约是________℃.
试题答案
解:(1)由表格中数据可知,当灯泡两端电压UL=4V时,灯泡的电阻为RL=0.50Ω,
流过灯泡的电流强度为IL===8A;
(2)灯泡的额定功率P===180W;
(3)灯丝发光时温度升高,内能增加.这是电流通过导体做功,使灯丝内能增加的;
(4)根据描点法结合表格中的数据作出图象:
(5)当时温度是27℃,代入R=K(t+273)可得:0.1=K(27+273),
K=13000,由表中数据可知,灯泡正常工作时的电阻是0.8Ω.
所以,0.8=13000(t+273),故t=2127℃.
试题解析
(1)由表格中数据可知,当灯泡两端电压为4V时灯泡的电阻,根据欧姆定律求出流过灯泡的电流强度;
(2)额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据P=求出灯泡的额定功率;
(3)物体的温度升高内能增加.改变物体内能的方法有:做功和热传递;
(4)根据描点法画出灯丝电阻随电压变化的关系图线;
(5)电压为0V时,灯丝温度是室温27℃,有0V时灯丝的电阻,代入R=K(t+273 ),可求出K,由表中数据可知,灯泡正常发光时的电阻为0.8Ω,再代入R=K(t+273 ),可求出灯泡正常工作时的温度.
点评:本题是一道热学、电学综合题,涉及到的知识点比较多.本题的关键是从图象上找出0V时灯丝电阻,然后求出K.然后再由灯泡正常发光时的电阻,由R=K(t+273 ),求出灯泡正常工作时的温度.
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