2019届高考物理一轮总复习：名师讲义
r＝5 Ω的电源上，每个小灯泡所消耗的实际功率为________W。(结果保留两位有效数字)
答案 (1)B、C、E 10 Ω (2)如图所示 (3)0.22(0.21～0.23)
P
解析 (1)小灯泡的额定电压为2.5 V，电压表选C；小灯泡的额定电流I＝U＝0.24 A＝240 mA，电流表选B；滑动变阻器采用分压式，选最大阻值较小的E。为保护滑动变阻器和灯泡，又方便调节小灯泡两端电压在0～2.5 V，保护电阻选阻值为10 Ω的定值电阻。
(2)由题意可知小灯泡的阻值R≈10.4 Ω，有R (3)两灯泡并联在电源两端，设路端电压为U，通过每个灯泡的电流为I，则由闭合电路欧姆定律得U＝E－2Ir，在灯泡伏安特性曲线中作出U＝E－2Ir对应的U-I图线，如图所示，则由图可知，此时灯泡两端电压约为1.2 V，电流约为0.18 A，则功率为P＝UI≈1.2×0.18 W≈0.22 W。 9 2019届高考物理一轮总复习：名师讲义 考点3 实验创新与改进 例3 发光二极管(LED)是一种节能、环保的元器件，被广泛应用到显示器、照明等各领域。某兴趣小组为探究工作电压是“1.4～4 V”、正向直流电流是“5～20 mA”的LED管的I-U曲线，设计了如图1所示的实验电路。实验室备有以下器材： 电流表A1：量程0～50 mA，内阻约为50 Ω 电流表A2：量程0～200 mA，内阻约为10 Ω 电压表V：量程0～5 V，内阻约为10 kΩ 滑动变阻器R1：阻值范围0～15 Ω，允许最大电流1 A 滑动变阻器R2：阻值范围0～1 kΩ，允许最大电流100 mA 直流电源E：输出电压6 V，内阻不计 开关(S)、导线若干 (1)为了提高实验结果的准确性，电流表应选择______；滑动变阻器应选用________。(以上填器材代号) (2)实验小组根据实验得到的数据描点绘出了如图2所示的I-U图象，而发光二极管(LED)的效率η与通过二极管的电流I的关系曲线如图3所示。其中发光二极管的效率η是指辐射的全部光功率Φ与供给发光二极管的电功率比值。则发光二极管效率达最大时其电 10 2019届高考物理一轮总复习：名师讲义 阻RL＝________Ω，辐射的光功率Φ＝________W。 尝试解答 (1)A1__R1__(2)106.7__0.00576。 (1)因LED正向直流电流是5～20 mA，所以电流表应选择A1，由题图1可知供电电路采用分压式接法，所以选择的滑动变阻器应是阻值较小的R1。 (2)由题图3可知发光二极管效率达到最大时电流为6 mA，由题图2可知其对应的电压U 为1.6 V，故此时其电功率为UI，热功率为I2RL，又有I2RL＝(1－η)UI，得出RL＝(1－η) IΦ ＝106.7 Ω；根据题意可知60%＝×100%，则辐射的光功率Φ＝0.00576 W。 3－1.6×6×10 [跟踪训练] 太阳能是一种清洁、“绿色”能源。在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。 (1)为了达到上述目的，请将图甲连成一个完整的实验电路图。 (2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的I-U图象，由图可知，当电压小于2.00 V时，太阳能电池的电阻________(填“很大”或“很小”)；当电压为2.80 V时，太阳能电池的电阻约为________Ω。 11 2019届高考物理一轮总复习：名师讲义 答案 (1)图见解析 (2)很大 1.0×103(965～1040) 解析 (1)实验电路如图所示。由乙图可知，电压、电流都从零开始变化，因此用分压式接法。 U2.803 (2)太阳能电池的电阻：R＝＝－3 Ω＝1.0×10 Ω(965～1040 Ω均正确)。 I2.8×10 12
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