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,得到上表中三组数据.请根据表中的数据,计算电阻R的阻值.(计算结果保留1位小数)
123V2.04.05.0A0.20.390.51(2)断开S1,闭合S2,调节电源电压进行有关测量.根据记录的灯泡L的电压和电流的数据绘制成电压和电流的关系图象(如图乙).根据图象,当电压表示数为0.5V时,50s时间内,灯泡L消耗了多少电能?
(3)同时闭合S1和S2,调节电源电压,当灯泡L的功率为1W时,R与RL的总功率是多大?
网友回答
解:(1)根据欧姆定律可知,电阻R1==10Ω,R2==10.3Ω,R3==9.8Ω,
所以R===10.0Ω.
答:电阻R的阻值为10.0Ω.
(2)当电压表示数为0.5V时,对应电流I=0.2A,
灯泡L消耗电能W=UIt=0.5V×0.2A×50s=5J.
答:灯泡L消耗电能5J.
(3)根据公式P=UI可知,当灯泡L的功率为1W时,从图象上可以看出,灯泡两端的电压为2.5V,通过的电流为0.4A,
所以R的功率P1===0.625W,
R与RL的总功率是P=0.625W+1W=1.625W.
答:R与RL的总功率是1.625W.
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,电路中只有灯泡工作,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路总电流,当电压表示数为0.5V时,从图象上找到对应的电流,根据公式W=UIt可求灯泡消耗的电能.
(3)同时闭合S1和S2,电阻R与灯泡并联,已知灯泡的功率,根据公式P=UI和图象,找出对应的电压和电流,再利用公式P=求出R的功率,进一步求出总功率.
点评:本题考查电阻、消耗电能、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.