题目内容
2.某同学想描绘一只标称为“2.5V,1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线,实验室提供下列器材:A.电流表A1(量程3.0A,内阻约0.2Ω)
B.电流表A2(量程0.6A,内阻约1Ω)
C.电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ)
D.电压表V2(量程15.0V,内阻约10kΩ)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω,最大允许电流为2A)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω,最大允许电流为0.5A)
G.电源E(电动势3V,内阻为0.25Ω)
H.电键、导线若干
(1)为了更好地完成实验,应选择的器材为:电流表B,电压表C,滑动变阻器E;(选填器材前面的字母)
(2)请你在图1方框中作出实验原理图;
(3)正确连接电路后,该同学测出如表所示的实验数据,请你在图2坐标纸上描出该灯泡的伏安特性曲线;
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
电压U/V | 0 | 0.20 | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 |
电流I/A | 0 | 0.11 | 0.21 | 0.33 | 0.40 | 0.45 | 0.48 | 0.52 |
分析 (1)根据小电珠的额定电流选择电流表,根据小电珠额定电压选择电压表,为方便实验操作,应选择最大阻值较小的滑动变阻器.
(2)根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表接法,然后答题.滑动变阻器采用分压接法,从而确定正确的电路图;
(3)根据描点法可得出对应的伏安特性曲线.
解答 解:(1)小电珠额定电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.5}{2.5}$=0.6A,电流表应选B;小电珠额定电压为2.5V,电压表选C;为方便实验操作,滑动变阻器应选最大阻值较小的E.
(2)电珠正常发光时的电阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{2.{5}^{2}}{1.5}$≈4.2Ω,灯泡电阻为4.2Ω,电流表内阻约1Ω,电压表内阻约为3kΩ,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,由于本实验要求电流由零开始调节,因此滑动变阻器采用分压接法,故原理图如图所示;
(3)根据给出的数据,选择合理的坐标,得出对应的伏安特性曲线如图所示;
故答案为:(1)B;C;E;(2)如图1所示;(3)如图2所示.
点评 本题考查了欧姆表的应用、实验器材的选择、实验注意事项、求功率等问题,当电压表内阻远大于待测电阻阻值时,电流表应采用外接法;要掌握实验器材的选择原则.
练习册系列答案
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