- 电功
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某实验小组想探究一款刚上市的手机电池的输出功率及其他参数,实验步骤如下.
步骤一:准备器材:刚开封的新电池、电压表(量程3V、内阻较大)、电流表(量程0.6A、内阻很小)、滑动变阻器、电键、导线.
步骤二:将电池放在充电器上充电,直到显示充电完毕.
步骤三::甲同学取下电池,将其与其它器材搭配,设计出了图(1)所示的电路.
问题1:细心的乙同学发现了图(1)电路中导线的连接有不妥当之处,她发现的______线(填导线上的名称)
步骤四:导线调整后,改变滑片位置,得到了如下表中的实验数据.
步骤五:丙同学在方格纸上建立了直角坐标系,准备画出“U-I”图线.他已经描出了两个数据点,如图(2)所示.
问题2:请你帮他描出剩余的数据点,并作出“U-I”图线.
步骤六:分析研究
问题3:根据以上研究,可求出通过电池的电流为0.36A时,电池输出功率为______ W (保留两位有效数字).
问题4:丁同学认为,既然是研究电池的输出功率,就应该画出输出功率P随电流I的变化图线,你认为“P-I”图线是______(填“直线”或“曲线”).
问题5:乙同学认为调整导线后的实验电路,虽然测出了实验数据,但在搡作过程中存在安全隐患.大家思考后,从实验室又找来了一个定值电阻(阻值约为2Ω)作为保护电阻接入电路,此电路既能测出不同负载下电池的输出功率,又能消除安全隐患,请在图(3)方框内画出他们修改的电路图.
正确答案
解析
解:(1)电压表应并联在滑动变阻器两端,测滑动变阻器电压,由电路图可知,导线e、f连接错误.
(2)应用描点法作图,根据表中实验数据在坐标系中描出相应的点,
然后用直线把点连起来,作出U-I图象,如图1所示.
(3)由图象可知,电源电动势E=2V,电源内阻r==
Ω≈0.82Ω,电流为0.36A时,电源的输出功率P=EI-I2r=2V×0.36A-(0.36A)2×0.82Ω≈0.61W;
(4)电源输出功率P=UI=IR×I=I=
I,由此可知,P与I不成正比,P-I图象不是直线而是曲线.
(5)为保护电路,电路中应介入保护电阻,实验电路图如图2所示.
故答案为:(1)e、f;(2)图象如图1所示;(3)0.61;(4)曲线;(5)电路图如图2所示.
(2015秋•高安市校级期中)对于一个确定的电源来说,其输出功率会随外接电阻的阻值变化而变化.已知某个电源的电动势为3V,内阻为1Ω,当其输出功率为2W时,外电阻可能是( )
正确答案
解析
解:电源的输出功率为 P=I2R=()2R
代入得:2=()2R
解得 R=0.5Ω或2Ω
故选:AC.
下列小灯泡正常发光时,通过灯丝电流最大的是( )
正确答案
解析
解:由P=UI可得:I=;
电流分别为:=0.2A;
=0.3A;
=0.4A;
=0.5A;
故电流最大的是D;
故选:D.
如图所示,某电源在外电阻不断变化时,内、外电路消耗的电功率随电流变化的关系分别用抛物线c1、c2表示,由该图可得电源的电动势为______V;当电源被短路时,电源消耗的功率为______W.
正确答案
8
64
解析
解:根据图象可以知道,曲线C1、C2的交点的位置,表示电路的内外功率相等,此时电源的内阻和外电阻的大小是相等的,电源的输出的功率是最大的,由图可知电源输出功率最大值为Pmax=16W.
根据P=I2R=I2r可知,当输出功率最大时,P=16W,I=4A,所以R=r=1Ω,由于E=I(R+r)=4×(1+1)=8V,所以电源的电动势为8V.
当电源被短路时,电源消耗的功率P最大==
W=64W.
故答案为:8,64.
规格为“220V,40W”的白炽灯,求:
(1)它正常工作时的电阻
(2)若把两个这样规格的白炽灯串连接在220V的电路上,求这种白炽灯的实际功率.
正确答案
解析
解:(1)因P=,则R=
=
(2)灯泡的功率:P=I2R------①
由欧姆定律:I=
由①②可得:P=
答:(1)正常工作时的电阻1210Ω
(2)白炽灯的实际功率10W
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