Question

13．LED燈帶因發(fā)光顏色多變，可調(diào)光，可控制顏色變化，能帶給環(huán)境多彩繽紛的視覺(jué)效果，因而燈帶已被廣泛應(yīng)用在建筑物、橋梁、居家的裝飾和照明上．某興趣小組對(duì)一段燈帶（工作電壓不能超過(guò)13V，電流不能超過(guò)1A）進(jìn)行研究，得到燈帶的I-U圖線．因?qū)嶒?yàn)室中電流表量程為0.6A，為滿足測(cè)量要求，通過(guò)并聯(lián)電阻R₀的方式將電流表量程擴(kuò)大為1.2A．實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1：

（1）實(shí)驗(yàn)室備有兩種滑動(dòng)變阻器R₁（0～10Ω，5A）和R₂（0～200Ω，1A），本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R₁．
（2）已知量程0.6A電流表的內(nèi)阻為0.5Ω，則并聯(lián)電阻R₀=0.5Ω；某次實(shí)驗(yàn)電流表指針如圖2所示，則流經(jīng)燈帶的電流I=0.96A．
（3）若將此燈帶直接連接到電動(dòng)勢(shì)E=12V、內(nèi)阻r=3Ω的電源兩端，則此燈帶消耗的功率為4.9W．

Answer 1

分析 （1）在你保證安全的前提下唯愛(ài)方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．
（2）應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電阻阻值，然后求出流過(guò)燈絲的電流．
（3）在坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的I-U圖象，求出燈帶的電壓與電流，然后由P=UI求出功率．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇：R₁；
（2）改裝電流表應(yīng)并聯(lián)的電阻值：R₀=$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{I-{I}_{g}}$=$\frac{0.6×0.5}{1.2-0.6}$=0.5Ω，
由圖2所示表盤可知，電表讀數(shù)：0.48A，由并聯(lián)電路知識(shí)得流經(jīng)燈帶的電流：I=0.48×2A=0.96A．
（3）在坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的圖象中作出電源的I-U圖象如圖所示：

由圖示圖示可知：U=10.6V，I=0.46A，燈帶消耗的功率：P=UI=10.6×0.46≈4.9W；
故答案為：（1）R₁；（2）0.5；0.96；（3）4.9．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、求電阻阻值、求燈帶的功率；在保證安全的前提下，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；要知道電流表的改裝原理、要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．