题目内容
4.某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:A.小灯泡L,规格“2.0V,约几Ω”;
B.电压表V1,量程300mV,内阻300Ω;
C.电压表V2,量程6V,内阻约为6kΩ;
D.电流表A1,量程0.6A,内阻约为0.1Ω;
E.电流表A2,量程300mA,内阻1Ω;
F.滑动变阻器R1,最大阻值200Ω;
G.滑动变阻器R2,最大阻值10Ω;
H.定值电阻R0,阻值2700Ω;
I.电动势4.5V直流电源一只,开关一个,导线若干.
(1)实验中电压应选V1,电流表应选A1,滑动变阻器应选R2;(填定器材代号)
(2)请在图甲中补全该实验的电路图.
(3)图甲中开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应置于B(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).
(4)该同学通过实验作出了小灯泡的伏安特性曲线,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为0.8W.(结果均保留两位有效数字)
分析 (1)明确给出的灯泡额定值进行分析,根据安全和准确性原则选择电表;根据滑动变阻器接法确定所选择的滑动变阻器;
(2)明确滑动变阻器采用分压接法;同时通过灯泡的电阻与电流表、电压表内阻比较,分析其是大电阻还是小电阻,确定电流表的内外接.
(3)滑动变阻器运用分压式接法,电键闭合前,使得测量电路部分处于短路,起保护作用;
(4)从伏安特性图线中找出电压为2.0V时的电流,根据P=UI求出小灯泡的额定功率.
解答 解:(1)灯泡额定电压为2.0V,故电压表只能选择V1与定值电阻R0串联使用;由乙图可知,实验中电流最大约为0.5A,故电流表应选择A1;实验中采用滑动变阻器分压接法,因此应采用总阻值较小的R2;
(2)由以上分析可知,本实验采用滑动变阻器分压接法,同时因灯泡内阻较小,故应采用相对电源的电流表外接法,同时电压表为V1与R0串联,故原理图如图所示;
(3)由给出的图可知,分压电路只能与滑动变阻器右侧并联,故为了让测量电路部分电压由零开始调节,滑动变阻器开始位置应在B端;
(4)由图可知,当灯泡电压为2V时,电流为0.4A,则灯泡功率P=UI=2×0.4=0.8W;
故答案为:(1)V1;A1;R2;(2)如图所示;(3)B;(4)0.8.
点评 本题考查测量灯泡伏安特性曲线的实验数据处理以及实验注意事项,解决本题的关键掌握电流表内外接选择的方法,明确根据图象确定额定功率的基本方法.
练习册系列答案
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