為驗(yàn)證小燈泡(點(diǎn)光源)光能的球面散射規(guī)律并測(cè)定其發(fā)光效率，某同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖11甲所示的實(shí)驗(yàn)：將一小燈泡接入電路，使之正常發(fā)光，在燈泡燈絲的同一水平面、正對(duì)光線方向距燈泡d處放一個(gè)光強(qiáng)探頭，以測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)在單位面積上獲得的光能值，光強(qiáng)用I來表示.若測(cè)得多組數(shù)據(jù)，并分別在I-d,I-d-1和I-d-2三個(gè)坐標(biāo)平面內(nèi)得到對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，如圖11乙所示.

（甲）

（乙）

圖11

(1)比較圖11乙三圖可知：能將I表示為線性關(guān)系的圖是________，表達(dá)式為I=__________.

(2)在與光源等距的各點(diǎn)，認(rèn)為光源向各方向發(fā)出的光強(qiáng)大小幾乎相等，依點(diǎn)光源光能向周圍空間360°球面均勻散射的物理模型，則光源的發(fā)光功率P0與光強(qiáng)I、d的關(guān)系式為______________.

(3)若燈泡的額定功率為P，則燈泡的電—光轉(zhuǎn)換效率可表示為η=____________.

解析：(1)由圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)的走向可知，圖(c)表示I的線性關(guān)系，表達(dá)式為I=k/d2.

(2)由能量守恒得P0=4πd2I.

(3)η=P0/P×100％

答案：(1)c  (2)P0=4πd2I

(3)×100％

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)為驗(yàn)證小燈泡（點(diǎn)光源）光能的球面散射規(guī)律并測(cè)定其發(fā)光效率，有同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)“6V  8.0W”的小燈泡接入電路，使之正常發(fā)光，在燈泡燈絲的同一水平面、正對(duì)光線方向放一個(gè)光強(qiáng)探頭，以測(cè)定與光源間距為d時(shí)相應(yīng)的光強(qiáng)值I，其測(cè)得以下9組數(shù)據(jù)（下表）；并用一數(shù)字圖象處理器將表內(nèi)數(shù)據(jù)分別在I-d，I-d-1和I-d-2坐標(biāo)平面內(nèi)標(biāo)得如下數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖2所示．
d/×10-2m 6.50 7.50 8.50 9.50 10.5 11.5 12.5 13.5 14.5
I/W?m-2 8.29 6.66 4.96 3.92 3.37 2.61 2.30 1.97 1.70
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（1）根據(jù)圖中三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)圖，可看出I與哪個(gè)量存在線性關(guān)系，因此可將I與d之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)為
 
，其中的常量為
 
W（保留兩位有效數(shù)字）．
（2）在與光源等距的各點(diǎn)，認(rèn)為光源向各方向發(fā)出的光強(qiáng)大小幾乎相等，依點(diǎn)光源光能向周圍空間3600球面均勻散射的物理模型，寫出光源的發(fā)光功率P0，光強(qiáng)值I及相應(yīng)的與光源距離d之間的關(guān)系式
 
．
（3）根據(jù)以上條件，算出小電珠的電-光轉(zhuǎn)換效率η=
 
% （保留一位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源：2006年上海市虹口區(qū)高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

為驗(yàn)證小燈泡（點(diǎn)光源）光能的球面散射規(guī)律并測(cè)定其發(fā)光效率，有同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)“6V  8.0W”的小燈泡接入電路，使之正常發(fā)光，在燈泡燈絲的同一水平面、正對(duì)光線方向放一個(gè)光強(qiáng)探頭，以測(cè)定與光源間距為d時(shí)相應(yīng)的光強(qiáng)值I，其測(cè)得以下9組數(shù)據(jù)（下表）；并用一數(shù)字圖象處理器將表內(nèi)數(shù)據(jù)分別在I-d，I-d-1和I-d-2坐標(biāo)平面內(nèi)標(biāo)得如下數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖2所示．
d/×10-2m6.507.508.509.5010.511.512.513.514.5
I/W?m-28.296.664.963.923.372.612.301.971.70

（1）根據(jù)圖中三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)圖，可看出I與哪個(gè)量存在線性關(guān)系，因此可將I與d之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)為______，其中的常量為______W（保留兩位有效數(shù)字）．
（2）在與光源等距的各點(diǎn)，認(rèn)為光源向各方向發(fā)出的光強(qiáng)大小幾乎相等，依點(diǎn)光源光能向周圍空間360球面均勻散射的物理模型，寫出光源的發(fā)光功率P，光強(qiáng)值I及相應(yīng)的與光源距離d之間的關(guān)系式______．
（3）根據(jù)以上條件，算出小電珠的電-光轉(zhuǎn)換效率η=______% （保留一位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源：2011年河北省衡水中學(xué)高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

為驗(yàn)證小燈泡（點(diǎn)光源）光能的球面散射規(guī)律并測(cè)定其發(fā)光效率，有同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)“6V  8.0W”的小燈泡接入電路，使之正常發(fā)光，在燈泡燈絲的同一水平面、正對(duì)光線方向放一個(gè)光強(qiáng)探頭，以測(cè)定與光源間距為d時(shí)相應(yīng)的光強(qiáng)值I，其測(cè)得以下9組數(shù)據(jù)（下表）；并用一數(shù)字圖象處理器將表內(nèi)數(shù)據(jù)分別在I-d，I-d-1和I-d-2坐標(biāo)平面內(nèi)標(biāo)得如下數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖2所示．
d/×10-2m6.507.508.509.5010.511.512.513.514.5
I/W?m-28.296.664.963.923.372.612.301.971.70

（1）根據(jù)圖中三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)圖，可看出I與哪個(gè)量存在線性關(guān)系，因此可將I與d之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)為______，其中的常量為______W（保留兩位有效數(shù)字）．
（2）在與光源等距的各點(diǎn)，認(rèn)為光源向各方向發(fā)出的光強(qiáng)大小幾乎相等，依點(diǎn)光源光能向周圍空間360球面均勻散射的物理模型，寫出光源的發(fā)光功率P，光強(qiáng)值I及相應(yīng)的與光源距離d之間的關(guān)系式______．
（3）根據(jù)以上條件，算出小電珠的電-光轉(zhuǎn)換效率η=______% （保留一位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

為驗(yàn)證小燈泡（點(diǎn)光源）光能的球面散射規(guī)律并測(cè)定其發(fā)光效率，有同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)“6 V  8.0 W”的小燈泡接入電路，使之正常發(fā)光，在燈泡燈絲的同一水平面、正對(duì)光線方向放一個(gè)光強(qiáng)探頭，以測(cè)定與光源間距為d時(shí)相應(yīng)的光強(qiáng)值I，其測(cè)得以下9組數(shù)據(jù)（下表）；并用一數(shù)字圖象處理器將表內(nèi)數(shù)據(jù)分別在I—d, I—d-1和I—d-2坐標(biāo)平面內(nèi)標(biāo)得如下數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖所示。

(1) （4分，每空2分）根據(jù)圖中三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)圖，可看出I與哪個(gè)量存在線性關(guān)系，因此可將I與d之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)為        ，其中的常量為             W（保留兩位有效數(shù)字）。

(2) （3分）在與光源等距的各點(diǎn)，認(rèn)為光源向各方向發(fā)出的光強(qiáng)大小幾乎相等，依點(diǎn)光源光能向周圍空間3600球面均勻散射的物理模型，寫出光源的發(fā)光功率P0,光強(qiáng)值I及相應(yīng)的與光源距離d之間的關(guān)系式         。

(3) （3分）根據(jù)以上條件，算出小電珠的電—光轉(zhuǎn)換效率        % (保留一位有效數(shù)字)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

為驗(yàn)證小燈泡（點(diǎn)光源）光能的球面散射規(guī)律并測(cè)定其發(fā)光效率，其同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：將一小燈泡接入電路，使之正常發(fā)光，在燈炮燈絲的同一水平面、正對(duì)光線方向距燈泡d處放一個(gè)光強(qiáng)探頭，以測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)在單位面積上獲得的光能值，光強(qiáng)用I來表示。若測(cè)得多組數(shù)據(jù)，并分別在I－d，和三個(gè)坐標(biāo)平面內(nèi)得到對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，如圖乙所示。



圖甲



圖乙

    （1）比較圖乙三圖可知：能將I表示為線性關(guān)系的圖是________________，表達(dá)式為I＝__________。

    （2）在與光源等距的各點(diǎn)，認(rèn)為光源向各方向發(fā)出的光強(qiáng)大小幾乎相等，依點(diǎn)光源光能向周圍空間360°球面均勻散射的物理模型，則光源的發(fā)光功率P0與光強(qiáng)I、d的關(guān)系式為_____________。

    （3）若燈泡的額定功率為P，則燈泡的電－光轉(zhuǎn)換效率可表示為___________。

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