题目内容
【题目】某实验小组预测定一只小灯泡(其额定功率为0.75w,但额定电压已经模糊不清)的额定电压值,实验过程如下:
他们先用多用电表的欧姆档测出小灯泡的电阻约为2Ω,然后根据公式算出小灯泡的额定电压U=≈1.23V.但他们认为这样求得的额定电压值不准确,于是他们利用实验室中的器材设计了一个实验电路,进行进一步的测量.他们选择的实验器材有:
A.电压表V(量程3v,内阻约3kΩ)
B.电流表A1(量程150mA,内阻约2Ω)
C.电流表A2(量程500mA,内阻约0.6Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω)
E.滑动变阻器R2(0~50Ω)
F.电源E(电动势4.0v,内阻不计)
G.开关s和导线若干
(1)测量过程中他们发现,当电压达到1.23v时,灯泡亮度很弱,继续缓慢地增加电压,当达到2.70V时,发现灯泡已过亮,立即断开开关,所有测量数据见表:
请你根据表中数据,在给出的坐标纸上作出U﹣I图线,从中可得小灯泡的额定电压应为___v(结果保留两位有效数字).这一结果大于实验前的计算结果,原因是_______________.
(2)从表中的实验数据可以知道,他们在实验时所选择的电路应为___,电流表应选___(填“A1”或“A2”),滑动变阻器应选___(填“R1”或“R2”).
【答案】 2.5 灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻 C A2 R1
【解析】(1)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图象如图所示;
由图示图象可知,电压U=2.5V时,电流I=0.3A,灯泡功率P=UI=2.5×0.3A=0.75W,等于灯泡额定功率,则灯泡额定电压为2.5V;
由于灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,因此灯泡额定电压大于计算结果.
(2)描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,灯泡正常发光时的电阻约为:,电压表内阻约为3kΩ,电流表内阻约为0.6Ω,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表采用外接法,应选择图C所示电路图;由表中实验数据可知,电流的最大测量值为310mA,电流表应选择A2,为方便实验操作,滑动变阻器应选择R1.