题目内容
为了描绘一个“12V、5W”的小灯泡的伏安特性曲线,给定了以下器材:
电源:12V,内阻不计; 电流表:0~0.6A,0~3A,内阻1Ω电压表:0~3V,0~15V,内阻3kΩ;滑动变阻器;阻值范围0~20Ω,允许最大电流1A、开关一个,导线若干.实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到12V.
①请根据要求在方框中画出实验电路图

②某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如图1所示.某次测量时,电流表指针位置如图2所示,电流表读数为
电源:12V,内阻不计; 电流表:0~0.6A,0~3A,内阻1Ω电压表:0~3V,0~15V,内阻3kΩ;滑动变阻器;阻值范围0~20Ω,允许最大电流1A、开关一个,导线若干.实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到12V.
①请根据要求在方框中画出实验电路图
②某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如图1所示.某次测量时,电流表指针位置如图2所示,电流表读数为
0.4
0.4
A,此时小灯泡的实际功率为2.4
2.4
W.分析:①要求电压从零调节,因此要用滑动变阻器的分压接法,灯泡电阻较小,因此安培表外接,由此可得该实验的原理图;
②根据电流表指针示数,求出此时灯泡的电压,则可正确求出此时灯泡的实际功率大小.
②根据电流表指针示数,求出此时灯泡的电压,则可正确求出此时灯泡的实际功率大小.
解答:
解:①由于电压从零开始测起,所以滑动变阻器采用分压式接法,
灯泡正常发光时的电阻约为R=
=
=28.8Ω,
灯泡电阻远小于电压表内阻3kΩ,则电流表采用外接法,电路图如图所示.
②灯泡正常发光时的电流约为:I=
=
≈0.42A,所以安培表量程选用0.6A量程的.由图示电流表可知,电流表的读数为I=0.40A,根据I-U图线,可知此时的电压为U=6.0V,则此时小灯泡的实际功率为:P=UI=6.0×0.4W=2.4W.
故答案为:①电路图如图所示;②0.4;2.4.
灯泡正常发光时的电阻约为R=
| U2 |
| P |
| 122 |
| 5 |
灯泡电阻远小于电压表内阻3kΩ,则电流表采用外接法,电路图如图所示.
②灯泡正常发光时的电流约为:I=
| P |
| U |
| 5 |
| 12 |
故答案为:①电路图如图所示;②0.4;2.4.
点评:滑动变阻器的分压限流接法,安培表内外接法,仪器的选择是电学实验考查的重点,同时要学会根据图线进行数据处理.
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