题目内容
【题目】厦门某中学开展“爱物理、学物理、用物理”活动,小明打算利用学校的实验仪器测定某高效节能灯正常工作的电阻,已知该高效节能灯的额定电压为5V,正常工作的电阻约为500Ω。实验室提供的器材有:
A.电流表A1(量程60mA,内阻r1约为1Ω,读数记为I1)
B.电流表A2(量程3mA,内阻r2=20Ω,读数记为I2)
C.电压表V(量程15V,内阻rV=1kΩ,读数记为U)
D.定值电阻R1=980Ω
E.定值电阻R2=1980Ω
F.滑动变阻器R(0~20Ω)
G.学生电源E(电动势为24V,内阻很小)
H.开关S,导线若干
(1)为了尽可能精确测量节能灯正常工作时的电阻,电路的实物图如图所示,选择恰当的仪器,电表1为___________,定值电阻为___________。(填写器材前的字母编号)
(2)将实物图中未连接的导线补充完整。
(3)该高效节能灯的电阻Rx=___________(用题中所给的字母符号表示),调节滑动变阻器滑片的位置,当电流表A2示数I2=___________mA,记下“电表1”的读数代人表达式,其结果即为节能灯正常工作时的电阻。
【答案】A ;E 2.5
【解析】
(1)根据实验原理与实验器材分析选择实验所需实验器材。
(2)根据题意确定滑动变阻器的接法,然后连接实物电路图。
(3)根据实验电路应用串并联电路特点与欧姆定律求出电阻表达式,灯泡在额定电压下正常工作。
:(1)节能灯的额定电压为5V,不能用电压表测电压,可以用已知内阻的电流表改装成6V的电压表测电压,用另一电流表测电流,表1应为电流表A;
电流表B改装6V电压表需要串联的分压电阻:,定值电阻选择E;
(2)由于电源电动势远大与5V,滑动变阻器应采用分压接法,实物电路图如图所示:
(3)该高效节能灯的电阻;当I2=2.5mA时,节能灯两端电压:U=I2(R2+r2)=2.5×10-3×(1980+20)=5V,节能灯正常工作;