题目内容
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡标有“3.8V、1.14W”字样;电压表V量程5V,内阻约为5kΩ;直流电源E的电动势4.5V,内阻不计;开关S及导线若干;其他供选用的器材还有:电流表A1量程250mA,内阻约为2Ω;电流表A2量程500mA,内阻约为1Ω;滑动变阻器R1阻值0-10Ω;滑动变阻器R2阻值0-2kΩ.(1)为了使调节方便,测量的准确度高;
①实验中应选用电流表 ,滑动变阻器 .
②请画出实验电路图.
(2)由正确实验操作得到的数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如2图所示,将本实验用的小灯泡接入图1所示的电路,电源电压恒为6V,定值电阻R1=30Ω.电流表读数为0.45A,此时小灯泡消耗的实际功率为 W.(不计电流表的内阻)
【答案】分析:(1)①已知灯泡的额定功率及电压,由P=UI可求得电流,则可选择电流表;本实验中为了描绘伏安特性曲线,应多测几组数据,故应采用分压法,滑动变阻器应选择小电阻;
②根据实验要求可以得出滑动变阻器的接法,由灯泡内阻可以选定电流表的接法;
(2)由于灯泡的电阻随温度的变化而变化,故不能直接由闭合电路欧姆定律求电流;根据小灯泡的伏安特性曲线,求出灯泡的电压、电流根据P=UI可以求出灯泡的实际功率.
解答:解:①由小灯泡标有“3.8V、1.14W”字样可知,灯泡的额定电流为:I=
=0.3A;因此电流表选择A2量程500mA的,本实验中为了多测数据,滑动变阻器采用分压接法,故应选用变化范围较小的电阻,故选R1.
②本实验中为了多测数据,滑动变阻器采用分压接法,因灯泡内阻较小,故应选用电流表外接,由此可正确画出实验原理图如下所示:
(3)流过R1的电流为:I1=
=0.2A,因此流过灯泡的电流为:I1=I-I3=0.45A-0.2A=0.25A
由小灯泡的伏安特性曲线可知,当电流为0.25A时,电压为2V
故功率P=UI=0.25A×2V=0.5W.
故答案为:(1)①A2;R1;②如上图所示;(2)0.50.
点评:本题要注意灯泡的电阻随温度的变化而变化,故不能直接用欧姆定律求功率,只能由串并联电路的关系求出流过的电流,由图中数据找出电压值,再求功率.
②根据实验要求可以得出滑动变阻器的接法,由灯泡内阻可以选定电流表的接法;
(2)由于灯泡的电阻随温度的变化而变化,故不能直接由闭合电路欧姆定律求电流;根据小灯泡的伏安特性曲线,求出灯泡的电压、电流根据P=UI可以求出灯泡的实际功率.
解答:解:①由小灯泡标有“3.8V、1.14W”字样可知,灯泡的额定电流为:I=
②本实验中为了多测数据,滑动变阻器采用分压接法,因灯泡内阻较小,故应选用电流表外接,由此可正确画出实验原理图如下所示:
(3)流过R1的电流为:I1=
由小灯泡的伏安特性曲线可知,当电流为0.25A时,电压为2V
故功率P=UI=0.25A×2V=0.5W.
故答案为:(1)①A2;R1;②如上图所示;(2)0.50.
点评:本题要注意灯泡的电阻随温度的变化而变化,故不能直接用欧姆定律求功率,只能由串并联电路的关系求出流过的电流,由图中数据找出电压值,再求功率.
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