题目内容

为了测定和描绘一只标有“220V,40W”的白炽灯灯丝的伏安特性曲线,可以利用调压变压器供电.调压变压器是一种自耦变压器,它只有一组线圈L,绕在闭合的环行铁心上,输入端接在220V交流电源的火线与零线间,输出端有一个滑动触头P,移动它的位置,就可以使输出电压在0~250V之间连续变化,图甲中画出的是调压变压器的电路图符号.实验室内备有交流电压表、交流电流表、滑动变阻器、电键、导线等实验必备器材.
①在图甲中完成实验电路图(要求在额定电压下测得的数据误差尽量小).
②说明按此实验电路进行测量时,在电压较高段与电压较低段进行比较,
低压
低压
段的电压表测量系统误差较大.电压为50V时电流为0.105A此时灯的电阻比
500.105
(填“大”“相等”或“小”.)
③如果根据测量结果作出的该灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,试根据图线确定:把2只完全相同的“220V,40W”白炽灯串联接在220V交流电源的火线与零线间时,2只灯所消耗的总电功率是多大?
分析:(1)滑动变阻器采用分压接法,根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法,然后作出电路图.
(2)根据电路图、应用欧姆定律分析实验误差.
(3)由串联电路特点求出灯泡两端电压,由灯泡I-U图象求出该电压对应的电流,然后由P=UI求出灯泡的实际功率.
解答:解答:(1)灯泡正常发光时的电阻约为:R=
2202
40
=1210Ω
,电阻较大,电流表应采用内接法,滑动变阻器采用分压接法,右边接电源,其中接火线的那根线上应串联电键;左边接灯泡.如图所示.
(2)采用电流表内接,电压较低段误差较大,因为电压越小,灯丝电阻越小,由于电流表分压造成的误差越大;
测量的电压偏大,则测量的电阻偏大,电压为50V时电流为0.105A此时灯的电阻比
50
0.105
要小.
(3)两个相同的灯泡串联接在220V电源上,每个灯泡两端电压为110V,由灯泡的I-U图象可知,此时通过灯泡的电流为0.15A,则两灯泡消耗的总功率P=UI=220V×0.15A=33W;
故答案为:①如图所示.②低压段、小.③33W
点评:连接电路图时要注意确定滑动变阻器与电流表的接法,要掌握应用图象法处理实验数据的方法.
练习册系列答案
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