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物理考题:调光台灯上有一个相当于滑动变阻器的旋纽.调节旋纽可控制台灯的

更新时间:2024-01-14 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

调光台灯上有一个相当于滑动变阻器的旋纽,调节旋纽可控制台灯的明暗.为了研究台灯亮度与台灯实际功率之间的关系,小丽同学连接了如图所示的电路,她将标“3V,1W”的小灯泡接在电源电压恒为4.5伏的电路中进行实验研究.YIc物理好资源网(原物理ok网)

(1)当电压表的读数为________伏时,小灯泡恰好正常发光,此时电路中的电流为________安.YIc物理好资源网(原物理ok网)

(2)小丽同学在实验中获得了如下表所示的数据,请通过计算说明,随着台灯实际功率的增大,台灯亮度如何变化?YIc物理好资源网(原物理ok网)

实验次数1234
电压表的示数(V)0.901.141.601.96
电流表的示数(A)0.400.380.320.28
小灯泡的亮度逐渐变暗
(3)为了便于研究台灯亮度与台灯实际功率之间的关系,请你对小丽同学的电路连接进行改进.(用文字表达即可)

试题答案

解:(1)如图,“3V,1W”的小灯泡接在电源电压恒为4.5伏的电路中,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,小灯泡正常发光时灯泡两端的为3V,则电压表示数为4.5V-3V=1.5V,电路中的电流等于小灯泡的额定电流,即I===0.33A.YIc物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:1.5、0.33.YIc物理好资源网(原物理ok网)

(2)台灯两端的电压等于电源电压和电压表示数之差,二者电流相等,根据P=UI得出小灯泡两端的实际功率如下:YIc物理好资源网(原物理ok网)

第1次实验中,P=UI=(4.5V-0.9V)×0.4A=1.44W;YIc物理好资源网(原物理ok网)

第2次实验中,P=UI=(4.5V-1.14V)×0.38A=1.28W;YIc物理好资源网(原物理ok网)

第3次实验中,P=UI=(4.5V-1.6V)×0.32A=0.928W;YIc物理好资源网(原物理ok网)

第4次实验中,P=UI=(4.5V-1.96V)×0.28A=0.71W;YIc物理好资源网(原物理ok网)

由此可见,从第1次实验到第4次实验,小灯泡的实际功率逐渐变小,小灯泡逐渐变暗;反之,从第4次实验到第1次实验,小灯泡的实际功率逐渐变大,小灯泡逐渐变亮.YIc物理好资源网(原物理ok网)

答:随着台灯实际功率的增大,台灯亮度逐渐变大.YIc物理好资源网(原物理ok网)

(3)为了便于研究台灯亮度与台灯实际功率之间的关系,电压表必须与台灯并联,这样就可以方便观察亮度与灯泡两端电压的关系.YIc物理好资源网(原物理ok网)

答:对小丽同学的电路连接进行改进的方法是:把电压表并到灯泡上,注意接线时的正负极.YIc物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由图可见小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表与滑动变阻器并联,测量的是滑动变阻器两端的电压;当小灯泡两端的电压等于其额定电压时,小灯泡正常发光,电路中的电流等于小灯泡的额定电流.YIc物理好资源网(原物理ok网)

(2)小灯泡的实际功率等于实际电压和电流的乘积,即P=UI,注意表中记录的电压表示数是滑动变阻其两端的电压,不是小灯泡两端的电压.根据计算出的功率大小,分析功率大小和亮度的关系.YIc物理好资源网(原物理ok网)

(3)小丽的电路将电压表与滑动变阻器并联,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,在进行读数和计算时很不方便.YIc物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题研究用电器亮度与电功率大小的关系,综合性很强,是最复杂的一个电学实验,考查学生的电路连接、数据分析处理、归纳总结的能力.YIc物理好资源网(原物理ok网)

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