Question

【題目】小明利用電壓表和阻值為 R0 的定值電阻，測量額定電壓為 2.5V 的小燈泡 L 正常發(fā)光時的電功率 P 額。他選擇了滿足實驗要求的實驗器材，并連接了部分實驗電路，如圖所示。

（1）為了測量出 P 額，請只添加兩條導(dǎo)線完成圖所示的實驗電路的連接_____；

（2）請把小明的實驗步驟補充完整：

① 斷開開關(guān) S2，閉合開關(guān) S1、S3，移動滑動變阻器的滑片 P，使_____；保持滑動變阻器的滑片位置不變，斷開開關(guān) S3，閉合開關(guān) S2，記錄電壓表的示數(shù)為 U；② 請用 R0 及實驗數(shù)據(jù)表示出 P 額。P 額=_____。

【答案】 電壓表示數(shù)為 2.5V

【解析】

(1)由分析可知：燈泡和定值電阻串聯(lián)，電壓表應(yīng)先測量燈泡兩端的電壓，使燈泡兩端的實際電壓為額定電壓值，即要求通過開關(guān)的閉合與斷開，電壓表先測燈泡兩端電壓，再測燈泡與定值電阻兩端電壓，如圖：

；

(2)①斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1、S3,移動滑動變阻器的滑片P,使燈泡兩端的實際電壓為額定電壓值,即使電壓表的示數(shù)為2.5V;保持滑動變阻器的滑片位置不變,斷開開關(guān)S3,閉合開關(guān)S2，記錄電壓表的示數(shù)為U；②由于燈泡和定值電阻串聯(lián),所以定值電阻兩端的電壓為：U0＝UU額，此時電路中的電流為I＝ ，所以燈泡的額定功率：P＝U額I＝×.

【點睛】

（1）沒有電流表，借助已知定值電阻求得燈泡的電流，那么為了讓燈泡和定值電阻的電流相同，則應(yīng)采取串聯(lián)的方式，電壓表應(yīng)先測量燈泡兩端的電壓，使燈泡兩端的實際電壓為額定電壓值，然后再直接或間接測出定值電阻的兩端的電壓，據(jù)此分析完成實驗電路．（2）實驗時首先應(yīng)讓燈泡電壓等于額定電壓時，即應(yīng)讓電壓表先測燈泡兩端的電壓且移動滑動變阻器的滑片P使電壓表的示數(shù)等于燈泡的額定電壓．然后在保持滑動變阻器的滑片位置不變的條件下，再用電壓表測出定值電阻兩端的電壓．最后可根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點此時電流的表達(dá)式．根據(jù)P＝UI求出表達(dá)式．

【題型】實驗題
【結(jié)束】
20

【題目】目前的太陽能汽車已真正實現(xiàn)了零排放，有效地減少了對環(huán)境的污染。在光照5～6 小時的條件下，某款太陽能汽車日均發(fā)電量 8～10kWh，可以驅(qū)動汽車行駛80km 左右。在無光照或長途出行需求下，該款太陽能汽車配備有常規(guī)鋰電池同樣可以用充電樁充電，該款太陽能汽車的車輪與地面的接觸面積約為 200cm2， 整車質(zhì)量約為 680kg。

（1）汽車的駕駛員和乘客必須使用安全帶，這是為了防止汽車緊急剎車時乘員由于具有_____而被撞傷。

（2）這款太陽能汽車空車靜止在水平地面上時對地面的壓強是多少____？

（3）如果光照 5h，發(fā)電量為 8kWh，則太陽能電池板發(fā)電的平均功率是多大___？ 若 8 kWh 的電能可供該車勻速直線行駛 80km，則該車行駛時所受的阻力大約是多少_____？

Answer 1

【答案】慣性 3.4×105Pa 1600W 360N

【解析】

（1）一切物體都有慣性，汽車的駕駛員和乘客必須使用安全帶，這是為了防止汽車緊急剎車時乘員由于具有慣性而被撞傷。(2) 汽車的自重：G＝mg＝680kg×10N/kg＝6800N，汽車對地面的壓強：p＝＝3.4×105Pa；(3) 太陽能電池板發(fā)電的平均功率:P＝＝1.6＝1600W; 該車勻速直線行駛,則牽引力等于阻力，由W＝Fs可得，該車行駛時所受的阻力f＝F＝＝360N.