题目内容
(1)为了测定一个“6.3V,1W”的小灯泡正常发光时的电阻,实验室提供了下列实验器材:A.电流表0.6A,0.2Ω
B.电流表200mA,0.5Ω
C.电压表10V,1kΩ
D.电压表15V,1.5kΩ
E.电源6V,2A
F.电源9V,1A
G.电源15V,0.1A
H.滑线变阻器10Ω,1W
I. 滑线变阻器20Ω,0.8W
J.滑线变阻器50Ω,0.5W
K.导线若干,电键一个
实验时要求测量误差尽可能小,应选用的上述器材是______(填写字母序号);滑线变阻器应采用______连接(填“限流”或“分压”);电流表应采用______接法(填“内”或“外”).
(2)某课外兴趣小组测量一个标有“12V”字样,功率未知的灯泡灯丝电阻R随灯泡两端电压U变化的关系,得到如图所示的图线,则由此可以得到:
①在正常发光情况下,灯泡的电功率P=______W.
②若一定值电阻与该灯泡串联,接在20V的电压上,灯泡能正常发光,则串联电阻的阻值为______Ω.
③若用电动势为12V的理想电源给小灯泡供电,当灯泡开关合上后,需0.1s灯泡才能达到正常亮度,这0.1s内流过灯泡的电流变化情况是由______变______(填“大”或“小”),最大电流是______A.
【答案】分析:(1)电压表、电流表在使用的过程中,指针的偏转角尽量在~之间;比较待测电阻的电阻值与电流表的阻值之间的关系来选择内外接法.
(2)根据图线中的数据,代人公式即可算出灯泡的功率;根据串联电路的分压原理即可求出串联电阻的电阻值;当灯泡开关合上后,需0.1s灯泡才能达到正常亮度说明灯丝需要一段时间的加热过程.
解答:解:(1)根据公式:P=UI得:灯泡工作时的电流:A,所以需要选择200mA的电流表B;灯泡的额定电压是6.3V,所以需要选择量程10V的电压表C和9V的电源F;由于电源的电动势比较大,当选择10Ω的滑动变阻器时,电流:,所以10Ω的滑动变阻器不能作为分压式接法的变阻器使用;选择10Ω滑动变阻器时作为限流电阻使用时,灯泡的电阻:,电路中的电流:,超过了小灯泡的额定电流;选择20Ω滑动变阻器时作为限流电阻使用时,,所以滑动变阻器要选择20Ω的I,同时,选择限流接法;
由于电流表的内阻比小灯泡的电阻小很多,所以电流表采用内接法.
(2)①在正常发光情况下,灯丝的电压U=12V,由图读出此时的电阻为R=6Ω,则灯泡的电功率P==24W
②灯泡能正常发光时,电流I==2A,串联电阻的电压U′=20V-12V=8V,阻值为R′==4Ω
③当灯泡开关合上后,需0.1s灯泡才能达到正常亮度说明灯丝需要一段时间的加热过程,这一时间内,小灯泡的电阻由小变大,所以流过灯泡的电流有大变小.
故答案为:(1)B C F I K; 限流; 内
(2)①24; ②4;③大; 小; 12A
点评:(1)电压表、电流表在使用的过程中,指针的偏转角尽量在~之间是实验操作和实验器材选择的基本要求;(2)小题考查基本的读图能力.灯泡在额定电压下工作才能正常发光.
(2)根据图线中的数据,代人公式即可算出灯泡的功率;根据串联电路的分压原理即可求出串联电阻的电阻值;当灯泡开关合上后,需0.1s灯泡才能达到正常亮度说明灯丝需要一段时间的加热过程.
解答:解:(1)根据公式:P=UI得:灯泡工作时的电流:A,所以需要选择200mA的电流表B;灯泡的额定电压是6.3V,所以需要选择量程10V的电压表C和9V的电源F;由于电源的电动势比较大,当选择10Ω的滑动变阻器时,电流:,所以10Ω的滑动变阻器不能作为分压式接法的变阻器使用;选择10Ω滑动变阻器时作为限流电阻使用时,灯泡的电阻:,电路中的电流:,超过了小灯泡的额定电流;选择20Ω滑动变阻器时作为限流电阻使用时,,所以滑动变阻器要选择20Ω的I,同时,选择限流接法;
由于电流表的内阻比小灯泡的电阻小很多,所以电流表采用内接法.
(2)①在正常发光情况下,灯丝的电压U=12V,由图读出此时的电阻为R=6Ω,则灯泡的电功率P==24W
②灯泡能正常发光时,电流I==2A,串联电阻的电压U′=20V-12V=8V,阻值为R′==4Ω
③当灯泡开关合上后,需0.1s灯泡才能达到正常亮度说明灯丝需要一段时间的加热过程,这一时间内,小灯泡的电阻由小变大,所以流过灯泡的电流有大变小.
故答案为:(1)B C F I K; 限流; 内
(2)①24; ②4;③大; 小; 12A
点评:(1)电压表、电流表在使用的过程中,指针的偏转角尽量在~之间是实验操作和实验器材选择的基本要求;(2)小题考查基本的读图能力.灯泡在额定电压下工作才能正常发光.
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