题目内容
【题目】测定一个额定电压UL=2.5V,额定电流约为0.3~0.4A的小灯泡L在正常工作时的阻值。供选择的器材有:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻r1约为0.5Ω)
B.电流表A2(量程30mA,内阻r2=30Ω)
C.电流表A3(量程60mA,内阻r3约为20Ω)
D.电压表V(量程15V,内阻r4约为15kΩ)
E.定值电阻R0=70Ω
F.滑动变阻器R1:0~5Ω,额定电流1A
G.滑动变阻器R2:0~1kΩ,额定电流0.2A
H.电源E:电动势为4.5V,内阻不计
I.开关S及导线若干
(1)测量时要求电表示数超过其量程的一半,需选用的实验器材是________和H、I(选填器材前对应的字母序号)。
(2)请在虚线框内画出合适的电路图(图中需标明所选器材的符号)。
(______)
(3)为保证小灯泡L正常工作,测量时要让其中哪一个电表的示数调到多少?________。
(4)测得小灯泡L在正常工作时的阻值RL=________(用实际所测物理量表示),并说明公式中各符号(题中已知的除外)的物理意义________。
【答案】ABEF 电流表A2的示数为25mA I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数且为25mA
【解析】
(1)[1]测量时要求电表示数超过其量程的一半,额定电压UL=2.5V,则电压表量程太大不能选,可考虑电流表A2与定值电阻R0串联改装成一个电压表,即
改装电压表的量程为;电流表A1可用于测电流;根据欧姆定律估算小灯泡L在正常工作时的阻值为6~8Ω,滑动变阻器R2阻值太大,不适合做限流电阻,滑动变阻器R1小于灯泡正常工作时电阻,宜采用分压电路,所以选择阻值较小,额定电流较大的以分压方式接入电路,采用外接法可以消除系统误差。
故选ABEF。
(2)[2]根据上述分析画出电路图:
。
(3)[3]小灯泡的额定电压为,则
解得
所以调节R1将电流表A2的示数调到25mA。
(4)[4]根据欧姆定律
[5]式中I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数且为25mA。