题目内容

某同学在实验室中找到一只小灯泡,标称功率值为0.75W,额定电压值已模糊不清,为了得到额定电压值,他先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约2Ω,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=
PR
=
2×0.75
=1.23V.该同学怀疑所得电压值不准确,于是,他利用表(a)中可供选择的实验器材设计一个电路进行测量.当电压达到1.23V时,发现灯泡亮度很弱,于是,该同学继续缓慢地增加电压,观察灯泡的亮度,并测出不同电压时的电流值,当达到2.70V时,发现灯泡已太亮,立即断开开关,如表(b)所示.
表(b)实际测量的电压、电流值
次数 1 2 3 4 5 6 7
U/v 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.70
I/mA 80 155 195 227 255 279 310
通过表(b)中记录的数据进行分析,请完成下列实验要求:
①根据表(b)中的实验数据,在给出的方格纸内画出U-I图,并从图线上分析得到该灯的额定电压为
2.5V
2.5V

②从表(b)中的实验数据可以分析,该同学实验时所选择的最合理的电路应为下列四个电路图中的图
C
C
;所用的电流表为
A
 
2
A
 
2
;滑线变阻器为
R
 
1
R
 
1

分析:测定小灯泡的伏安特性曲线实验要求电流和电压从零调,故变阻器应用分压式接法,小灯泡电阻较电压表内阻小很多,故电流表应用外接法.
解答:解:①、根据表(b)中数据描点并用平滑曲线画的U-I图象如图所示

再由图象可读出U=2.5V时对电流I=300mA,由P=U.I得P=2.5×0.3W=0.75W,正好达到其额定功率,故小灯泡额定电压为2.5V.
②、因电流、电压从零记起,故变阻器应用分压式接法,又小灯泡电阻远小于电压表内阻,故电流表应用外接法,电路图应选C;由表(b)知通过小灯泡的最大电流为310mA即0.31A,故电流表应选
A
 
2
,滑动变阻器用分压式应选阻值小的变阻器,故应选滑动变阻器
R
 
1

故答案为①U-I图象如上图,2.5V  ②C,
A
 
2
R
 
1
点评:做电学实验离不开滑动变阻器,若要求电流或电压值从零调则必须用分压式接法,此时应选阻值小的变阻器;只要电流表与电压表同时使用就有电流表内、外接法之分,若
R
 
x
<<
R
 
V
时,用电流表外接法,当
R
 
x
>>
R
 
A
时,用电流表内接法,一般是看比值:当
R
 
V
R
 
x
R
 
x
R
 
A
时用电流表外接法好,
R
 
V
R
 
x
R
 
x
R
 
A
时用电流表内接法较好.
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