题目内容

12.为探究小灯泡的电功率P和电压U2的关系,小明测量小灯泡的电压U和电流I,利用P=UI得到电功率.实验所使用的小灯泡规格为“3.0V1.8W”,电源为12V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.
(1)准备使用的实物电路如图1所示.请将滑动变阻器接入电路的正确位置.(用笔画线代替导线)
(2)现有10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻,电路中的电阻R1应选10Ω的定值电阻.
(3)测量结束后,应先断开开关,拆除电池两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.
(4)小明处理数据后将P、U2描点在图2坐标纸上,并作出了一条直线,是否正确?答:不正确.

分析 测定小灯泡电功率实验要求电流从零调,所以滑动变阻器应用分压式接法,据此连接实物电路图.
做电学实验为保护电流表,需要串联一个保护电阻,保护电阻的值应根据欧姆定律算出;画图象时若各点不在一条直线上时,应用平滑的曲线连接.

解答 解:(1)测定小灯泡电功率实验要求电流从零调,所以滑动变阻器应用分压式接法,实物电路图如图所示:

(2)当变阻器的输出电压最大时,通过小灯泡的电流为额定电流I=$\frac{1.8}{3}$A=0.6A,根据欧姆定律通过变阻器的电流为I=0.3A,
所以通过电源的电流为I′=I+I=0.6+0.3=0.9A,
根据闭合电路欧姆定律,应有E=U+I′(r+R0),
解得R0+r=$\frac{12-3}{0.9}$=10Ω,所以保护电阻应选10Ω的定值电阻;
(3)根据安全性原则,测量结束后,应先断开开关,拆除电池两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.
(4)小明处理数据后将P、U2描点在图2坐标纸上,并作出了一条直线,不正确.
图象中不恰当的地方有①图线不应画直线,应用平滑的曲线连接;②横坐标标度太大.
故答案为:(1)如图
(2)10;
(3)电池;
(4)不正确.

点评 测定小灯泡的伏安特性曲线实验变阻器应用分压式接法,选择保护电阻时应根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最小电阻,然后再选择.

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