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物理必考一只标有“3.8V 字样的小灯泡.灯丝电阻约为15Ω.小明想

更新时间:2024-01-20 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

一只标有“3.8V”字样的小灯泡,灯丝电阻约为15Ω.小明想测出它正常发光时的电阻,选用了以下器材:电源一组、电流表、电压表、开关、规格为“50Ω 1A”变阻器各一只.导线若干.小明连接的实验电路如图18所示,闭合开关后发现电压表没有示数,经检查发现电压表的15V量程档已损坏.3V量程档完好.现根据已有的器材完成实验任务.dap物理好资源网(原物理ok网)

(1)请你帮助小明设计电路图并把它画在方框内.dap物理好资源网(原物理ok网)

(2)如图已连接了部分电路.请你根据你设计的电路图.用笔画线代替导线,将电路连接完整.dap物理好资源网(原物理ok网)

(3)小明连接完最后一根导线后,准备闭合开关进行实验.在一旁观察的小雨制止了小明,提醒小明实验中有问题.小明想,我的实验连线没有出问题啊!请你帮助小明找出实验中的不当之处,并指明如不改正可能会产生的后果:dap物理好资源网(原物理ok网)

________.dap物理好资源网(原物理ok网)

(4)小明听取了小雨的意见,对实验进行改正,开始实验.在实验过程中,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数为________V时,此时电流表示数如图所示,则小灯泡正常工作时的灯丝电阻为________Ω.

试题答案

解:(1)画出电源符号,从正极出发,依次画出开关、滑动变阻器、灯泡、电流表的符号,到电源的负极,电压表并联在滑动变阻器两端.如图.dap物理好资源网(原物理ok网)

(2)滑动变阻器已经选择了下面接线柱,上面接线柱任意选择,把滑动变阻器串联在电路中.dap物理好资源网(原物理ok网)

开关串联在电路中.把电路补充完整.dap物理好资源网(原物理ok网)

电压表选择0~3V量程,并联在滑动变阻器两端,电流从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出.dap物理好资源网(原物理ok网)

(3)滑片置于最大值,电路电流约为:I===0.07A.dap物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器分担的电压为:U′=IR′=0.07A×50Ω=3.5V>3V,会损坏电压表.dap物理好资源网(原物理ok网)

(4)灯泡正常工作时电压为3.8V.dap物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器电压为:U″=U-UL=4.5V-3.8V=0.7V.dap物理好资源网(原物理ok网)

电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.28A.dap物理好资源网(原物理ok网)

RL===13.6Ω.dap物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)如电路图;(2)如实物图;(3)变阻器的滑片置于阻值最大端,电压表所测的电压超出电压表的量程,电压表损坏;(4)0.7;13.6.dap物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由实物图画电路图的方法:画出电源符号,从电源的正极开始,按照电流的方向,依次串联各元件,到电源的负极,最后把电压表并联在灯泡两端.注意滑动变阻器与实物图中接入的部分对应.dap物理好资源网(原物理ok网)

(2)把开关串联在电路中,滑动变阻器选择一上一下接线柱串联在电路中.dap物理好资源网(原物理ok网)

电压表的0~15V量程损坏,使用0~3V量程,并联在滑动变阻器两端,注意电压表的正负接线柱.dap物理好资源网(原物理ok网)

(3)滑动变阻器与灯泡串联,滑动变阻器滑片置于最大阻值处,分担的电压太大,大于3V,会损坏电压表.dap物理好资源网(原物理ok网)

(4)根据串联电路电压特点,求得灯泡正常工作时,滑动变阻器电压.dap物理好资源网(原物理ok网)

电流表读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少.dap物理好资源网(原物理ok网)

知道电压和电流,根据R=计算电阻.dap物理好资源网(原物理ok网)

点评:伏安法测灯泡电阻或功率时,电压表并联在灯泡两端时,滑动变阻器滑片处于最大阻值处保护电路.dap物理好资源网(原物理ok网)

当电压表的大量程损坏,把电压表并联在滑动变阻器两端时,滑动变阻器滑片如果处于最大阻值处,能保护灯泡和电流表,对电压表不一定能起到保护作用,所以此时滑动变阻器要处于合适的位置.dap物理好资源网(原物理ok网)

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