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物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，上边标称功率值为0.75W，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的电阻约2Ω，然后根
网友投稿  2022-12-15 00:00:00  互联网

◎ 题目

物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，上边标称功率值为0.75W，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的电阻约2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U ==V =1.23V。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了一个电路进行测量。当电压从0V开始增大,达到1.23V时，发现灯泡亮度很弱，继续缓慢地增加电压，当达到2.70V时，发现灯泡已过亮，立即断开开关，并将数据记录在表中。
A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
B．电流表A1（量程150mA，内阻约2Ω）
C．电流表 A2（量程500mA，内阻约0.6Ω）
D．滑线变阻器R1（0－20Ω）
E．滑线变阻器R2（0－50Ω）
F．电源E（电动势4.0V，内阻不计）
G．开关S和导线若干
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
U/v
0
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.70
I/mA
0
80
155
195
227
255
279
310
 
请你根据实验要求，帮助他们完成实验分析：
小题1:根据表中的实验数据，在给出的方格纸内作出U—I图线，并从图线上分析该灯的额定电压应为________V；这一结果大于一开始的计算结果，原因是___________________。

小题2:从表中的实验数据可以分析，他们实验时所选择的最佳器材：电流表选择________（填A1或A2）；滑线变阻器选择________ （填R1或R2）。
小题3:从实验时所选择的最佳器材画出实验电路图

◎ 答案


小题1:2.5     V ；灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯丝电阻随温度的升高而增大)
小题2:A2           ；      R1   
小题3:

◎ 解析

小题1:作出U—I图线，如图所示。

由图线得，电压等于2．5V时，电流约0．3A，其功率约为0．75W，即该灯的额定电压为2．5V。
灯泡电阻随温度升高而变大，故一开始的计算结果偏小。或者灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻（或答灯泡电阻随温度升高而变大，意思对就可以给分）
小题2:由记录的数据可知，毫安表需选用A2，并且需外接，在控制电路中，当采用限流式接法时，通过表中第一组数据可以求出可变电阻R约为（4－0．2）/0．08＝47．5Ω，故选用变阻器R2完全可以满足要求；若采用分压式接法，由于灯泡的最大电阻约2．5/0．3＝8．3Ω，变阻器R1与灯泡并联部分的最大阻值约为16．7Ω（电动势为4V），滑动触头在阻值0~16．7Ω间滑动，也可以比较方便地进行操作
小题3:当采用限流式接法时，通过表中第一组数据可以求出可变电阻R约为（4－0．2）/0．08＝47．5Ω，故选用变阻器R2完全可以满足要求，电路图选（A）。

若采用分压式接法，由于灯泡的最大电阻约2．5/0．3＝8．3Ω，变阻器R1与灯泡并联部分的最大阻值约为16．7Ω（电动势为4V），滑动触头在阻值0~16．7Ω间滑动，也可以比较方便地进行操作，电路图如下：

◎ 知识点

    专家分析，试题“物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，上边标称功率值为0.75W，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的电阻约2Ω，然后根…”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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