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有一个标有“2.5V0.3A”字样的小灯泡,现要测定其在0到2.5V的范围内不同电压下的电功率,并作出其电功率P与其两端电压的平方U2的关系曲线。有下列器材可供选择:A.电压表V(0

网友投稿  2022-12-11 00:00:00  互联网

◎ 题目

有一个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡,现要测定其在0到2.5V的范围内不同电压下的电功率,并作出其电功率P与其两端电压的平方U2的关系曲线。有下列器材可供选择:
A.电压表V(0~3V,内阻RV=3kΩ)                       B.电流表G(0~500μA,内阻RG=600Ω)
C.电阻箱R1(0~99.99Ω)                                         D.滑动变阻器R3(10Ω,2A)
E.滑动变阻器R4(1kΩ,0.5A)                                 F.电源(直流4V,内阻不计)
(1)为保证实验安全、准确、操作方便,应选用的器材除小灯泡、电源、电流表、开关、导线外,还需要___________________________________(均用器材对应的字母填写);
(2)根据你设计的实验电路,完成下图的连线;
(3)根据你的设计,若从仪表盘上读得的数据分别为UIG,则小灯泡在该条件下的功率表达式________________________________。(均用字母表示)。表达式中除UIG以外,其他符号的意义是_____________________________________________。

◎ 答案

(1)ACD;(2)实物连线图如图所示

(3)或(U—IR。其中RGRV分别是电流表G、电压表V的内阻,R1是把电阻箱作为分流电阻提供的有效电阻。

◎ 解析

(1)由于电流表G量程较小,小于电灯泡的额定电流0.3A,需要对电流表进行扩容,故选择C电阻箱与电流表并联扩容,要多组数据从0~2.5V测量,故滑动变阻器必须分压式接法接入电路中,为方便调节,选用D滑动变阻器较方便,电压表为必选器材。
(2)电路设计时,滑动变阻器必须分压式接法,电流表与电阻箱C并联扩容,经过计算,扩容后的新电流表内阻约为1Ω,由于电压表内阻远大于电灯泡的电阻,而新电流表内阻与电灯泡内阻相当,故电流表扩容后的新电流表尽量采用外接法。
(3)若采用新电流表外接法,通过电灯泡的电压为U,改装后电流表测量值为IAIG,通过电灯泡的电流为IIA,故电阻消耗的电功率PUI或(U—IR

◎ 知识点

    专家分析,试题“有一个标有“2.5V0.3A”字样的小灯泡,现要测定其在0到2.5V的范围内不同电压下的电功率,并作出其电功率P与其两端电压的平方U2的关系曲线。有下列器材可供选择:A.电压表V(0…”主要考查了你对  【实验:练习使用示波器】,【实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线】,【实验:伏安法测电阻】,【实验:探究影响导体电阻的因素】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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