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
BCFIK
BCFIK
(填写字母序号);滑线变阻器应采用
限流
限流
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=
24
24
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
4
4
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
(填“大”或“小”),最大电流是
12
12
A.
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
1
3
2
3
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P=
U2
R
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:I=
P
U
=
1
6.3
=0.159
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:I=
U
R
=0.9A>
P
R
=0.31A
,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:R=
U2
P
=39.7Ω
,电路中的电流:I=
U
R+Rx
=
9
10+39.7
=0.2A>0.159A
,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,I=
U
R+Rx
=
9
20+39.7
=0.15A<0.159A
,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=
U2
R
=24W
②灯泡能正常发光时,电流I=
U
R
=2A,串联电阻的电压U′=20V-12V=8V,阻值为R′=
U′
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
1
3
2
3
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.
练习册系列答案
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某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA).在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约为5Ω)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω,最小分度值0.1Ω)
F.开关S一只、导线若干
(1)为了测定电阻R0的阻值,请根据题中所给的实验器材,设计一个测量R0阻值的电路图,并将实验原理图画在图1的方框中(在图中标注所用器材符号).
(2)在做完(1)实验后,发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏,请用余下的器材设计一个测量锂电池的电动势E和内阻r的电路图,并将实验原理图画在图2的方框中(标注所用器材符号).
(3)为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,根据你在(2)中设计的原理图,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式
1
U
=
1
E
+
r
E
?
1
R2
1
U
=
1
E
+
r
E
?
1
R2
.根据你写的函数关系式所画出的线性函数图象,纵轴截距的物理意义是
电动势的倒数
电动势的倒数
,斜率的物理意义是
短路电流的倒数
短路电流的倒数

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