题目内容
【题目】现有一只标值为“2.5V,×W”的小灯泡,其额定功率的标值已模糊不清。某同学想通过实验描绘出灯丝的伏安特性曲线,并得出该灯泡正常工作时的功率。已知小灯泡的灯丝电阻约为5Ω。
实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
电源E(电动势3.0V,内阻0.5Ω)
灵敏电流计G(满偏电流Ig=100μA,内阻rg=2000.0Ω)
电流表A1(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
电流表A2(0~3A,内阻约0.125Ω)
滑动变阻器R1 (阻值范围0~5Ω)
滑动变阻器R2(阻值范围0~175Ω)
电阻箱R3(最大电阻99999.9 Ω)
(1)若要改装一个量程为0~3V的电压表,应将灵敏电流计与电阻箱串联,电阻箱的阻值应调到R3=______Ω。电流表应选择________,滑动变阻器应选择__________。
(2)请帮他设计一个测量电路图并画在虚线框内_____________。
(3)该同学通过实验作出了灯丝的伏安特性曲线如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_________W。
【答案】 28000Ω A1 R1 如图所示:
1.25
【解析】(1)改装电压表,将灵敏电流计与一电阻串联,根据公式,可计算出电阻箱的阻值需要调到28000.0Ω;根据提供的器材,灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为5Ω,电流表应选择A1,因本实验必须采用分压接法,故滑动变阻器应选择总阻值较小的R1。
(2)描绘伏安特性曲线电压、电流需从0开始测起,滑动变阻器采用分压式接,灯泡的电阻约为5Ω,属于小电阻,电流表采取外接法,灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选择改装的量程为0~3V的电压表,灯泡的额定电流约为0.5A,则电流表量程选择0~0.6A的,电路图如图所示:
(3)当电压U=2.5V时,I =0.5A,根据P=UI=2.5×0.5W=1.25W 。
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