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为验证小灯泡(点光源)光能的球面散射规律并测定其发光效率,某同学设计并进行了如图11甲所示的实验:将一小灯泡接入电路,使之正常发光,在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向距灯泡d处放一个光强探头,以测定单位时间内在单位面积上获得的光能值,光强用I来表示.若测得多组数据,并分别在I-d,I-d-1和I-d-2三个坐标平面内得到对应的点,如图11乙所示.

(甲)

(乙)

图11

(1)比较图11乙三图可知:能将I表示为线性关系的图是________,表达式为I=__________.

(2)在与光源等距的各点,认为光源向各方向发出的光强大小几乎相等,依点光源光能向周围空间360°球面均匀散射的物理模型,则光源的发光功率P0与光强I、d的关系式为______________.

(3)若灯泡的额定功率为P,则灯泡的电—光转换效率可表示为η=____________.

解析:(1)由图中数据点的走向可知,图(c)表示I的线性关系,表达式为I=k/d2.

(2)由能量守恒得P0=4πd2I.

(3)η=P0/P×100%

答案:(1)c  (2)P0=4πd2I

(3)×100%

练习册系列答案
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d/×10-2m 6.50 7.50 8.50 9.50 10.5 11.5 12.5 13.5 14.5
I/W?m-2 8.29 6.66 4.96 3.92 3.37 2.61 2.30 1.97 1.70
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(1)根据图中三个数据点图,可看出I与哪个量存在线性关系,因此可将I与d之间的数学关系式表达为
 
,其中的常量为
 
W(保留两位有效数字).
(2)在与光源等距的各点,认为光源向各方向发出的光强大小几乎相等,依点光源光能向周围空间3600球面均匀散射的物理模型,写出光源的发光功率P0,光强值I及相应的与光源距离d之间的关系式
 

(3)根据以上条件,算出小电珠的电-光转换效率η=
 
% (保留一位有效数字).

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科目:高中物理 来源:2006年上海市虹口区高考物理二模试卷(解析版) 题型:解答题

为验证小灯泡(点光源)光能的球面散射规律并测定其发光效率,有同学设计并进行了如图1所示的实验:将一个“6V  8.0W”的小灯泡接入电路,使之正常发光,在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头,以测定与光源间距为d时相应的光强值I,其测得以下9组数据(下表);并用一数字图象处理器将表内数据分别在I-d,I-d-1和I-d-2坐标平面内标得如下数据点,如图2所示.
d/×10-2m6.507.508.509.5010.511.512.513.514.5
I/W?m-28.296.664.963.923.372.612.301.971.70

(1)根据图中三个数据点图,可看出I与哪个量存在线性关系,因此可将I与d之间的数学关系式表达为______,其中的常量为______W(保留两位有效数字).
(2)在与光源等距的各点,认为光源向各方向发出的光强大小几乎相等,依点光源光能向周围空间360球面均匀散射的物理模型,写出光源的发光功率P,光强值I及相应的与光源距离d之间的关系式______.
(3)根据以上条件,算出小电珠的电-光转换效率η=______% (保留一位有效数字).

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科目:高中物理 来源:2011年河北省衡水中学高考物理一模试卷(解析版) 题型:解答题

为验证小灯泡(点光源)光能的球面散射规律并测定其发光效率,有同学设计并进行了如图1所示的实验:将一个“6V  8.0W”的小灯泡接入电路,使之正常发光,在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头,以测定与光源间距为d时相应的光强值I,其测得以下9组数据(下表);并用一数字图象处理器将表内数据分别在I-d,I-d-1和I-d-2坐标平面内标得如下数据点,如图2所示.
d/×10-2m6.507.508.509.5010.511.512.513.514.5
I/W?m-28.296.664.963.923.372.612.301.971.70

(1)根据图中三个数据点图,可看出I与哪个量存在线性关系,因此可将I与d之间的数学关系式表达为______,其中的常量为______W(保留两位有效数字).
(2)在与光源等距的各点,认为光源向各方向发出的光强大小几乎相等,依点光源光能向周围空间360球面均匀散射的物理模型,写出光源的发光功率P,光强值I及相应的与光源距离d之间的关系式______.
(3)根据以上条件,算出小电珠的电-光转换效率η=______% (保留一位有效数字).

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为验证小灯泡(点光源)光能的球面散射规律并测定其发光效率,有同学设计并进行了如图所示的实验:将一个“6 V  8.0 W”的小灯泡接入电路,使之正常发光,在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头,以测定与光源间距为d时相应的光强值I,其测得以下9组数据(下表);并用一数字图象处理器将表内数据分别在I—d, I—d-1和I—d-2坐标平面内标得如下数据点,如图所示。

(1) (4分,每空2分)根据图中三个数据点图,可看出I与哪个量存在线性关系,因此可将I与d之间的数学关系式表达为        ,其中的常量为             W(保留两位有效数字)。

(2) (3分)在与光源等距的各点,认为光源向各方向发出的光强大小几乎相等,依点光源光能向周围空间3600球面均匀散射的物理模型,写出光源的发光功率P0,光强值I及相应的与光源距离d之间的关系式        

(3) (3分)根据以上条件,算出小电珠的电—光转换效率        % (保留一位有效数字)。

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图甲



图乙

    (1)比较图乙三图可知:能将I表示为线性关系的图是________________,表达式为I=__________。

    (2)在与光源等距的各点,认为光源向各方向发出的光强大小几乎相等,依点光源光能向周围空间360°球面均匀散射的物理模型,则光源的发光功率P0与光强I、d的关系式为_____________。

    (3)若灯泡的额定功率为P,则灯泡的电-光转换效率可表示为___________。

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