题目内容
【题目】在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,采用的仪器有:
①电源E(电动势6V,内阻r=2Ω);
②标号为“4.0V,1.6W”的小灯泡L;
③电流表
(量程0.6A,内阻约2Ω);
④电流表
(量程为3A,内阻约0.5Ω)
⑤电压表V(量程6V,内阻约15kΩ);
⑥滑动变阻器
(最大阻值l0Ω);
⑦滑动变阻器
(最大阻值200Ω);
⑧开关S,导线若干.
(1)实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调.则滑动变阻器须选用____(填“
或
”),电流表须选用____(填“
或
”)
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(2)请在虚线方框中设计出实验所用的电路原理图._____
(3)如上图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I-U图象,如果把两个这样的灯泡和
的定值电阻串联起来接在电源E(电动势6V,内阻r=2Ω)上,如上图,则每只灯泡消耗的实际功率为_______W.
【答案】
0.2
【解析】根据实验要求及给出的额定值可以选择对应的电表和滑动变阻器;根据实验要求选择滑动变阻器接法以及电流表的接法;根据闭合电路欧姆定律可明确对应的图象,与灯泡的伏安特性曲线的交点为灯泡的工作点。
(1)实验中要求电压从零开始调节,故滑动变阻器应选择总阻值较小的R1;由P=UI可知,灯泡的额定电流为0.4A,故电流表应选择A1;
(2)根据实验要求可知,本实验采用分压接法,同时因灯泡内阻较小,故应采用电流表外接法;电路图如图所示;
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(3)![]()
将R0等效为电源内阻,则可视为两灯泡与电动势为6V,内阻为
的电阻串联;设灯泡电压为U,电流为I;由闭合电路欧姆定律可知:
代入数据解得:
即
在对应灯泡伏安特性曲线中作出以上对应图象,图象的交点为灯泡的工作点,如图所示; 灯泡的电压为1V,电流为0.2A,则可知灯泡的实际功率
。