题目内容
现有一只“6.3 V 1 W”的小灯泡,要通过实验测出小灯泡在额定电压时的灯丝电阻,实验器材有:①“6.3 V 1 W”的小灯泡一只;
②电压表(0~3~15 V)一只;
③电流表(10 mA、Rg=200 Ω)一只;
④滑动变阻器(0~10 Ω,最大允许电流2 A;0~200 Ω,最大允许电流2 A,各一只)
⑤学生电源(有4 V、6 V、8 V三挡)一个;
⑥米尺一把;
⑦电键一只,导线十根;
⑧电工工具(包括砂纸、刀等);
⑨直径为0.23 mm,电阻率=4.35×10-7Ω.m的电阻丝200 cm.
(1)选用哪些器材,如何连接线路?画出电路图,说明所用器材的规格,如需改装说明如何改装.
(2)图14为实验所得的伏安曲线,试回答:实验所描绘的小灯泡的伏安曲线说明了什么?在额定电压时,小灯泡的电阻是多少?
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图14
(3)本实验可能产生的误差的主要原因有哪些?
解析:(1)选用下列器材:小灯泡“6.3 V 1 W”一只,电压表(0~3~15 V)一只,电流表10 mA一只,滑动变阻器0~200 Ω一只,学生电源(8 V)一个,米尺一把,电键一只,导线若干,电工工具,电阻丝等.?
其中10 mA的电流表需并联电阻,改装为200 mA的电流表.
R=(I g/IR)×Rg=(10×10-3)/(190×10-3)×200 Ω=10.5 Ω ?①?
根据电阻定律:R=ρl/S,所以电阻丝长度为:?
l=RS/ρ=[10.5×π×(0.115)2×10-6]/4.35×10-7=100 cm? ②?
电路图如图所示.?
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(2)实验所得的伏安特性曲线说明了灯丝电阻随所加的电压的增加而增加,原因是温度升高,金属的电阻率增加?
额定电压时:R灯=6.3 V/0.13 A=48.5 Ω.
(3)引起系统误差的原因:A.电流表和电压表灵敏度;B.电路结构.
引起偶然误差的原因:A.读数不准确;B.描点不准.
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