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?

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.?

(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=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.


练习册系列答案
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(1)用如图1所示的装置可以测量棱镜的折射率.ABC表示待测直角棱镜的横截面,棱镜的另外两个锐角也是已知的(如图).紧贴直角边AC的是一块平面镜,一光线SO射到棱镜的AB面上,适当调整SO的方向,使从AB面的出射的光线与SO重合.在这种情况下仅需要测出
 
就可以算出棱镜的折射率.写出计算折射率的表达式n=
 

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(2)现有一个电流表G,为了较精确地测量出它的内阻Rg,可供选用的器材如下:
A.待测电流表 (Ig=500μA,Rg≈100Ω)
B.滑动变阻器 (阻值0~20Ω,额定电流0.6A)
C.滑动变阻器 (阻值0~50Ω,额定电流1.0A)
D.电位器 (阻值0~2.7kΩ,1.0A)
E.电位器 (阻值0~10kΩ,1.0A)
F.定值电阻 (阻值为10Ω)
G.定值电阻 (阻值为10kΩ)
H.电阻箱 (阻值0~99.99Ω)
I.电阻箱 (阻值0~999.9Ω)
J.电池 (电动势为12.0V,内阻为0.5Ω)
K.电池 (电动势为9.0V,内阻为1.0Ω)
L.电池 (电动势为6.0V,内阻为0.5Ω)
M.电池 (电动势为1.5V,内阻为0.5Ω)
开关、导线若干.
①除电流表G、开关、导线外,其他器材中最佳选择是:
 
.(填代号)
②在图2虚线框中画出对改装进行校准的实验电路图,改装表用V表示,标准表用V0表示.
③若测得Rg=101.0Ω,按此数据将其改装成量程为3.0V的电压表,需
 
联一只阻值为
 
Ω的定值电阻.用此表测量电压时,其测量值与实际电压相比,是偏大还是偏小?答:
 

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