17.有一個(gè)標(biāo)有“12V、24W”的燈泡,為了測(cè)定它在不同電壓下的實(shí)際功率和額定電壓下的功率,需測(cè)定燈泡兩端的電壓和通過(guò)燈泡的電流,現(xiàn)有如下器材:

A.直流電源15V(內(nèi)阻可不計(jì))
B.直流電流表0-0.6A-3A(內(nèi)阻0.5Ω、0.1Ω)
C.直流電流表0-300mA(內(nèi)阻約5Ω)
D.直流電壓表0-3V-15V(內(nèi)阻約3kΩ、15kΩ)
E.直流電壓表0-25V(內(nèi)阻約200kΩ)
F.滑動(dòng)變阻器10Ω、5A
G.滑動(dòng)變阻器1kΩ、3A
(1)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上已放置開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干及燈泡,為了完成實(shí)驗(yàn)需要從上述器材中再選用ABDF(用序號(hào)字母表示).
(2)在圖2中畫(huà)出最合理的實(shí)驗(yàn)電路圖.
(3)若測(cè)得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化關(guān)系的圖線如圖1所示,由這條曲線可得出:正常發(fā)光條件下,燈絲消耗的電功率小于24W
(填“大于”、“等于”、“小于”).
(4)如果燈絲電阻與(t+273)的大小成正比,其中t為燈絲攝氏溫度值,室溫t=27℃,則正常發(fā)光時(shí)燈絲的溫度是1527℃.

分析 (1)要描述小燈泡的伏安特性曲線,需要電流表測(cè)量電流、電壓表測(cè)量電壓、滑動(dòng)變阻器改變電壓、電源提供電壓,從安全、精確、操作方便的角度分析;
(2)小燈泡電阻較小,采用安培表外接法;滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法;
(3)由曲線找出在額定狀態(tài)下燈泡電阻,由功率公式可求得燈實(shí)際消耗的功率;室溫27攝氏度下電阻絲電阻等于不加電壓時(shí)電阻,然后根據(jù)題意列式求解.

解答 解:(1)由題意可知,為了完成實(shí)驗(yàn)電源為必選;因燈泡的額定電壓為12V,故為了安全準(zhǔn)確電壓表應(yīng)選D中15V的量程;而燈泡中的額定電流為:I2A;故電流表應(yīng)選B中3A的量程;因本實(shí)驗(yàn)要采用分壓接法,故滑動(dòng)變阻器采用F;
(2)測(cè)定燈泡在不同電壓下的實(shí)際功率和額定電壓下的功率,電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法,由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡內(nèi)阻,故電流表采用外接法,電路如圖所示;

(3)由圖示圖象可知,當(dāng)電壓為12V時(shí),電阻為6.2Ω,故功率為:P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{1{2}^{2}}{6.2}$≈23.6W;
(4)燈絲電阻與(t+273)的大小成正比,故R=k(t+273);
由圖象,室溫下電阻絲不加電壓時(shí)電阻,為1Ω,故k=$\frac{1}{300}$;
正常發(fā)光時(shí)電阻為:RL=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{1{2}^{2}}{24}$=6Ω,
燈泡正常發(fā)光時(shí)的溫度:t=$\frac{{R}_{L}}{K}$-273=$\frac{6}{\frac{1}{300}}$-273=1527C;
故答案為:(1)ABDF;(2)小于(3)1527

點(diǎn)評(píng) 本題雖然是求功率,但事實(shí)是測(cè)量燈泡的伏安特性曲線,注意本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用分壓接法,同時(shí)因燈泡內(nèi)阻較小故電流表一般采用外接法.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng),通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.
(1)為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡,下面給出一些操作要求,正確的有:ABD
A.通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B.每次小球必須從同一位置由靜止釋放
C.記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格的等距離下降
D.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸
E.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,將各點(diǎn)用折線連接
(2)某同學(xué)得到的軌跡和數(shù)據(jù)如圖,則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為1.6m/s.(重力加速度為9.8m/s2
(3)某同學(xué)從軌跡上選取了幾個(gè)點(diǎn),測(cè)出它們的坐標(biāo)(x,y),并分別代入y=ax2進(jìn)行運(yùn)算,結(jié)果得到的a值幾乎相等,這說(shuō)明了:平拋運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.如圖所示,由兩種單色光混合而成的一復(fù)色光線射向一塊半圓柱形玻璃磚圓心O,經(jīng)折射后分別沿oa和ob射出玻璃磚.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率
B.在玻璃中,a光的傳播速度大于b光的傳播速度
C.在真空中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度
D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大,則折射光線a首先消失

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.一半徑為R、質(zhì)量可視為均勻分布的球形行星的密度為ρ,自轉(zhuǎn)周期為T(mén)0,若萬(wàn)有引力常量為G,則( 。
A.該行星表面重力加速度在兩極的大小為$\frac{4}{3}$GρRπ
B.該行星的衛(wèi)星在星球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為2πR$\sqrt{\frac{3π}{ρG}}$
C.該行星的同步衛(wèi)星的軌道半徑為R($\frac{ρG{T}_{0}^{2}}{3π}$)${\;}^{\frac{1}{3}}$
D.該行星的同步衛(wèi)星的運(yùn)行速率為$\frac{2πR}{{T}_{0}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖,匝數(shù)為N=100匝的矩形線圈,邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1=0.1m和L2=0.2m,內(nèi)阻為 r=5Ω,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\sqrt{2}$T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以n=300 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈通過(guò)電刷與電阻R相連,R=15Ω.求:
(1)電鍵S合上后,電壓表和電流表的示數(shù);
(2)電阻R上所消耗的電功率是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.如圖所示,半圓形玻璃磚按圖中實(shí)線位置放置,直徑與BD重合.一束激光沿著半圓形玻璃磚的半徑從圓弧面垂直BD射到圓心O點(diǎn)上.使玻璃磚繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)過(guò)角度θ(0°<θ<90°),觀察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移動(dòng).在玻璃磚轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是(  )
A.折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移動(dòng)
B.折射光斑的亮度逐漸變暗
C.折射角一定大于反射角
D.反射光線轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ
E.當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)至θ=45°時(shí),恰好看不到折射光線.則此玻璃磚的折射率n=$\sqrt{2}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖所示,足夠長(zhǎng)的直線ab靠近通電螺線管的一端,且與螺線管垂直.用磁傳感器測(cè)量ab上各點(diǎn)沿ab方向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度分量Bx的大小,在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的圖象大致是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.將白熾燈通過(guò)兩條相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線連接到低頻正弦交流電源上.當(dāng)燈正常工作時(shí),能正確表示這兩條導(dǎo)線間安培力F隨時(shí)間t變化的圖象是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.某小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn),用于測(cè)定滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).將一個(gè)小球和待測(cè)滑塊用細(xì)繩連接,跨在斜面上端,開(kāi)始時(shí)小球和滑塊均靜止,剪斷細(xì)繩后,小球自由下落,滑塊沿斜面下滑,可先后聽(tīng)到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音,保持小球和滑塊釋放的位置不變,調(diào)整擋板位置,重復(fù)以上操作,直到能同時(shí)聽(tīng)到
小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音,用刻度尺測(cè)出小球下落的高度H,滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移x,不計(jì)空氣阻力.

(1)滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度的比值為$\frac{x}{H}$.
(2)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(h-$\frac{{x}^{2}}{H}$)$\frac{\sqrt{{x}^{2}-{h}^{2}}}{{x}^{2}-{h}^{2}}$.
(3)某同學(xué)想要更精確的測(cè)量該實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù),故利用螺旋測(cè)微器對(duì)小球的直徑進(jìn)行測(cè)量,螺旋測(cè)微器的結(jié)構(gòu)如乙圖所示.該同學(xué)在檢查儀器時(shí)發(fā)現(xiàn),由于該螺旋測(cè)微器的不恰當(dāng)使用,使得當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕A使微測(cè)螺桿B旋至與砧臺(tái)C靠緊時(shí),此時(shí)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)應(yīng)該為0.000mm,但該儀器的狀態(tài)卻如圖丙中所示(圖中所示效果略有夸大),這說(shuō)明使用該螺旋測(cè)微器進(jìn)行測(cè)量時(shí),每次讀數(shù)都會(huì)產(chǎn)生0.010mm的誤差,該同學(xué)仍然使用這個(gè)螺旋測(cè)微器進(jìn)行測(cè)量.在進(jìn)行了正確的操作后,螺旋測(cè)微器的狀態(tài)如圖乙所示,則該小球的直徑的正確測(cè)量值應(yīng)為4.705mm.

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