某兴趣小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究.(1)闭合S1,断开S2,调节电源电压,得到表中三组数据.请根据实验测得的数据(如表),计算电阻R的平均阻值.次数物理量

发布时间:2020-07-29 12:02:35

某兴趣小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究.
(1)闭合S1,断开S2,调节电源电压,得到表中三组数据.请根据实验测得的数据(如表),计算电阻R的平均阻值.
次数
物理量123U/V2.04.05.0I/A0.200.380.52(2)断开S1,闭合S2,调节电源电压进行有关测量,根据测得的灯泡L的电压和电流的数据绘制出电压和电流的关系图象(如图乙所示).已知灯泡的额定电压为2.5V,那么,灯泡正常发光时的电功率有多大?
(3)若同时闭合S1和S2,调节电源电压,当灯泡L正常发光时,电阻R的功率又是多少?

网友回答

解:(1)闭合S1,断开S2,等效电路图如图所示:

根据欧姆定律可知,
电阻R1==10.0Ω,R2=≈10.5Ω,R3=≈9.6Ω,
所以R===10.0Ω.
(2)断开S1,闭合S2,等效电路图如图所示:

灯泡正常发光时的电压UL=2.5V,由图象可知通过灯泡的电流IL=0.4A,
所以,灯泡正常发光时的电功率PL=ULIL=2.5V×0.4A=1W.
(3)同时闭合S1和S2时,R与L并联,等效电路图如图所示:

所以灯泡L正常发光时电阻R两端的电压UR=2.5V,
电阻R的功率PR===0.625W.
答:(1)电阻R的平均阻值为10.0Ω;
(2)灯泡正常发光时的电功率为1W;
(3)同时闭合S1和S2,当灯泡L正常发光时,电阻R的功率为0.625W.
解析分析:(1)闭合S1,断开S2,电路中只有电阻R工作,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路总电流,根据欧姆定律可求R的阻值,求出后求其平均值.(2)断开S1,闭合S2时,电路中只有灯泡L工作,电压表测量L两端的电压,电流表测量电路总电流,根据图象读出灯泡正常工作(2.5V)时对应的电流,根据P=UI求出灯泡正常发光时的电功率.(3)同时闭合S1和S2时,R与L并联,根据并联电路的电压特点可知,当灯泡L正常发光时电阻R两端的电压,根据P=求出电阻R的功率.

点评:本题考查电阻、电功率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是根据图象得出数据解决问题,还考查了减小误差的方法,多次测量求平均值.
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