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1.图实8-18是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。
(1)根据图实8-18(1)画出实验电路图;
(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图实8-18(2)中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6 A,电压表量程为3 V.所示读数为:①________、②________、③________、④________.两组数据得到的电阻分别为________和________.
图实8-18
解析:(1)从实物图中可知电压表测量灯泡两端电压,电流表采用外接法,滑动变阻器采用分压接法,故电路图如图实8-19所示.
(2)电流表量程为0.6 A,所以每一小格表示的分度值为0.02 A,故①的读数为0.10 A,②的读数为0.24 A;电压表量程为3 V,则每一小格表示0.1 V,所以③的示数为2.00 V,④的示数为0.27 V.电压小,两端的电流小,故得到的电阻为R=Ω=2.7 Ω,②③为另外一组数据,故得到的电阻为R=Ω=8.3 Ω.
答案:
图实8-19
(1)如图实8-19
(2)①0.10 A ②0.24 A ③2.00 V
④0.27 V (8.3±0.1) Ω (2.7±0.1) Ω,若填为(2.7±0.1) Ω (8.3±0.1) Ω也行.
2.(2016年福建厦门质检)某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,用伏安法研究某种小灯泡L1(6 V 2.5 W)的伏安特性曲线,设计了如图实8-20所示的电路,要求多次测量,尽可能减小实验误差,备有下列器材:
图实8-20
A.直流电源
B.电压表V
C.电流表A
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,5 A)
E.滑动变阻器R2(0~200 Ω,1 A)
F.开关与导线若干
请回答以下问题:
(1)滑动变阻器应选择________(填选项前的字母).
(2)根据实验原理,用笔画线代替导线,将图实8-21中的实验电路实物图连接完整.
图实8-21
(3)开关S闭合之前,图中滑动变阻器的滑片应该置于________(填“A端”、“B端”或“AB中间”).
(4)如图实8-22(1)所示为该种小灯泡的U-I图象,现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5 Ω的定值电阻R连成如图实8-22(2)所示的电路,电源的内阻r=2.5 Ω,开关S闭合后,小灯泡L1与定值电阻R的电功率恰好均为P,则P=________W,电源的电动势E=________V.
图实8-22
解析:(1)绘制伏安特性曲线,要求小灯泡两端电压由零开始连续调节,故滑动变阻器采用分压式电路,因此选择阻值较小的滑动变阻器D.
(2)小灯泡电阻较小,测量电路采用安培表外接.
(3)为确保闭合开关时,小灯泡两端电压最小,滑动变阻器滑片应置于A端.
图实8-23
(4)L1与电阻R并联,电压相等、功率相等,故此时小灯泡L1的电阻为5 Ω,由伏安特性曲线可知,此时小灯泡L1两端电压为1 V,通过的电流为0.2 A,所以功率P=UI=0.2 W;由并联电路知识可知,通过L2的电流为0.4 A,由伏安特性曲线可知,L2两端电压为4 V;故电路的路端电压为5 V;由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知,E=U+Ir=5 V+0.4×2.5 V=6 V.
答案:(1)D (2)如图实8-23所示 (3)A端 (4)0.2 6