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如图(1)所示的电路中,电源电动势E=10 V,内电阻r=1 Ω,两个相同的定值电阻R0=9 ΩR1=18 Ω,且不随温度而变化.

(1)求通过电阻R1中的电流;

(2)若在电路中将两个并联电阻R1R0换成一个灯泡L(7.2 W,0.9 A),如图(2)所示,该灯泡的伏安特性曲线如图(3)中实线所示.则接入电路后,灯泡的实际功率为多少?

某学生的解法如下:RLI,代入PI2RL即可求出灯泡的实际功率.

请你判断该同学的解法是否正确?若正确,请解出最终结果;若不正确,请用正确方法求出灯泡的实际功率.

(3)若在图(2)电路中再并联一个同样的灯泡,如图(4)所示,则每个灯泡的实际功率是多少?

答案:
解析:

  解答与评分标准:

  (1)R=6 Ω,(1分)

  I=0.625 A,(2分)

  分流原理:I1IR0/(R0R1)=A=0.21 A(1分)

  (2)该解法是错误的.(2分)

  灯泡的电阻不是定值,接入电路后的实际功率求解,应该是通过对该电路作等效电源的IU图线,取两个图线的交点才是正确的.等效电源电动势=10 V,内电阻R0r=10 Ω,作等效电源的IU图线,(2分)

  读出交点坐标为(4 V,0.6 A),(1分)

  灯泡的实际功率是PUI=2.4 W(1分)

  (3)设灯泡两端电压为U,其中一只灯泡的电流为I,闭合电路欧姆定律:EU+2I(R0r),(1分)

  代入数据得到函数方程:I=0.5-0.05 U,作相应的IU图线,(1分)

  读出交点坐标为(1.9 V,0.41 A),(1分)

  实际功率PUI=0.78 W(1分)

  (有其他解法,只要思路正确,且结果在0.72 W-0.80 W之间的都给分).


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

在把电流表改装为电压表的实验中,提供的器材有①电流表(量程0--100μA,内阻几百欧)②标准伏特表(量程0-3V)③电阻箱(0--9999Ω)④电阻箱(0--99999Ω)⑤滑动变阻器(0--50Ω,额定电流1.5A)⑥电源(电动势6V,有内阻)⑦电源(电动势2V,无内阻)⑧电键两只,导线若干.
(1)该实验首先要用半偏法测定电流表的内阻.如果采用如图1所示的电路测定电流表的内电阻并且要想得到较高的精确度,那么从以上给出的器材中,可变电阻R1应选用
,可变电阻R2应选用
,电源应选用
(填器材前的序号).
(2)如果测得电流表A的内阻为800Ω要把它改装为量程为0-3V的伏特表,则改装的方法是给电流表串联一个阻值为
29200
29200
Ω的电阻.
(3)如图2所示器材中,一部分是将电流表改装为伏特表所需的,其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行校对所需的.在图3的方框中画出改装和校对都包括在内的电路图(要求对0-3V的所有刻度都能在实验中进行校对);然后将器材实物按以上要求连接成实验电路.

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科目:高中物理 来源: 题型:

实验室中用如图1所示的电路可测量电源的电动势和内电阻.实验时,先闭合开关,调节电阻箱阻值为R1时,电流表的示数为I1;再次调节电阻箱,当阻值为R2时,电流表的示数为I2

(1)若不计电流表的内阻,试利用上述物理量写出电源电动势E和内电阻r的表达式.
E=
I1I2(R1-R2)
I2-I1
I1I2(R1-R2)
I2-I1
,r=
I1R1-I2R2
I2-I1
I1R1-I2R2
I2-I1

(2)若计电流表的内阻,从理论上分析,用上述方法测出的数据与真实值比较,电动势
不变
不变
,内电阻
偏大
偏大
(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
(3)实验中某同学利用测得的数据,描绘出电流的倒数
1
I
与电阻箱接入电阻R的关系图象,由如图2所示可知该电源的电动势为
6
6
V,内电阻为
3
3
Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:

电子技术兴趣小组为了研究某种二极管的特性,用如图1所示的电路测定该元件的伏安特性曲线.实验发现当电源反接时,电路中无电流,当正向电压较小时也无电流,记录的部分数据如下表.

电压/V 1.4 1.5 1.7 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
电流/mA 0 0 2.0 4.0 12.0 22.0 32.0 42.0 52.0 60.0
(1)请根据以上实验数据用描点法在图2上作出这个二极管的U-I图线;
(2)若加在该二极管两端的正向电压达到1.9V后才能正常工作,则从图线可以看出这种二极管正常工作前后的导电情况有何区别?
正常工作前导电性能差(或电阻大),正常工作后导电性能好(或电阻小)
正常工作前导电性能差(或电阻大),正常工作后导电性能好(或电阻小)

(3)若电源的电动势为6V,内阻不计.当电流表示数为12.0mA时,滑动变阻器接入电路的电阻为
33.3
33.3
Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?盐城三模)某课题小组在测量电源电动势E和内阻r的实验中.

(1)用如图1所示的电路,测量得到下表数据,请在如图2所示的坐标图中描绘U-R图象.
实验数据表格
电阻箱电阻R(Ω) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 6.0 10.0
路端电压U(V) 0 2.0 3.0 3.6 4.0 4.3 4.5 4.8 5.1 5.5
(2)某同学将上述图象进行适当的坐标变换后,图线成了一次函数图象,其中横轴表示
1
R
,则纵轴表示的是
1
U
1
U
,此一次函数图线斜率表示的物理意义是
电源的内电阻和电动势的比值
电源的内电阻和电动势的比值

(3)在测量中,另一小组由于所选电源是两节干电池(干电池正常工作时允许流过的电流不能大于0.3A),电路在满足电流条件时,电压表示数总是大于1.5V.为了能测出从0到1.5V范围内U的不同值,他们经过讨论,对(1)中的电路进行了改进,完成了实验,请你在如图3所示的虚线框中画出改进后的电路图.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?湖南一模)利用如图1所示的电路测定电源的电动势和内电阻,提供的器材有

(A)干电池两节,每节电池的电动势约为1.5V,内阻未知
(B)直流电压表V1、V2,内阻很大
(C)直流电流表A,内阻可忽略不计
(D)定值电阻R0,阻值未知,但不小于5Ω
(E)滑动变阻器
(F)导线和开关
(1)甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录了一个电压表和电流表的示数,如表所示:
U/V 2.62   2.48 2.34 2.20 2.06 1.92
I/A 0.08 0.12 0.19 0.20 0.24 0.28
试利用表格中的数据作出U-I图,由图象可知,该同学测得两节干电池总的电动势值为
2.9
2.9
V,总内阻为
3.5
3.5
Ω.由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表
V1
V1
(选填“V1”或“V2”).
(2)乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接该电路继续实验时,由于电流表发生短路故障,因此只能记下两个电压表的示数,该同学利用表中的数据,以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图象,也得到一条不过原点的直线,已知直线的斜率为k,截距大小为b,则两节干电池总的电动势大小为
b
1-k
b
1-k
,两节干电池的总内阻
不可以
不可以
(选填“可以”或“不可以”)求出.

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