题目内容
【题目】物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡,其标称功率值为
,额定电压值已模糊不清.他们想测定其额定电压值,于是先用欧姆表直接测出该灯泡常温下不发光的电阻约为
,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压
.他们怀疑所得电压值不准确,于是,再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路,测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘灯泡的
图线,进而分析灯泡的额定电压.
A.电压表
(量程
,内阻约
)
B.电流表
(量程
,内阻约
)
C.电流表
(量程
,内阻约
)
D.滑动变阻器![]()
E.滑动变阻器![]()
F.电源
(电动势
,内阻不计)
G.开关
和导线若干
H.待测灯泡
(额定功率
,额定电压未知)
(1)在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图________,指出上述器材中,电流表选择_____(“
”或“
”):滑动变阻器选择____(填“
”或“
”).
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(2)在实验过程中,该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加,当电压达到
时,发现灯泡亮度很暗,当达到
时,发现灯泡已过亮,便立即断开开关,并将所测数据记录在下边表格中.
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 0.20 | 0.60 | 1.00 | 1.40 | 1.80 | 2.20 | 2.70 |
| 80 | 155 | 195 | 227 | 255 | 279 | 310 |
请你根据实验数据在图中作出灯泡的
图线______.
(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为__
;这一结果大于
,其原因____.
【答案】
A2R1
2.5 (2.4-2.6")灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大)
【解析】
(1)由P=I2R可得,I=
=0.61A,所以应选电流表A2;由U-I图象可知电流从零调,所以滑动变阻器应用分压式接法,应选阻值小的变阻器R1;电压表的内阻远大于小灯泡的电阻,则采用安培表外接电路,电路图如图;
![]()
(2)根据表中数据采用描点法可得出对应的U-I图象;
(3)根据U-I图象读出U=2.5V,I=300mA时,P=UI=0.75W,所以该灯泡额定电压为U=2.5V,这一结果大于开始时的计算结果,说明灯泡的电阻随温度的升高而增大(或灯泡的冷态电阻小于正常工作是的电阻).