现在要测量一只额定电压为U=3 V的小灯泡L的额定功率P(约为0.3 W).实验室备有如下器材:
电流表 (量程200 mA,内阻r1=10 Ω)
电流表 (量程300 mA,内阻约为几欧姆)
定值电阻R(10 Ω)
滑动变阻器R1(0~100 Ω,0.5 A)
电源E(E=5 V,r≈1 Ω)
单刀开关一个、导线若干
(1)设计出实验电路,画在下面的虚线框内.
图实-6-18
(2)按(1)中设计的电路图把图实-6-18中仪器连接起来;
(3)写出主要的操作步骤:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)实验中计算灯泡额定功率的表达式为________.
(必须用题中给定的符号及你在(3)中设计的记录符号来表示)
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图实-6-15所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:
图实-6-15
图实-6-16
(1)若不管怎样调节滑动变阻器,小灯泡亮度能发生变化,但电压表、电流表的示数总
不能为零,则可能是________导线断路.
(2)某同学测出电源和小灯泡的U-I图线如图实-6-16所示,将小灯泡和电阻R串联
后接到电源上,要使电路中电流为1.0 A,则R=________Ω.
(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图实-6-17中的(a)、
(b)、)(c)所示,下列说法正确的是 ( )
图实-6-17
A.a可以作为标准电阻使用
B.b能作为标准电阻使用
C.b的阻值随电压升高而增大
D.c的阻值随电压升高而增大
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,除有一标有“6 V,1.5 W”的小灯泡、导线和开关外,还有:
A.直流电源6 V(内阻不计)
B.直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω以下)
C.直流电流表0~300 mA(内阻约为5 Ω)
D.直流电压表0~10 V(内阻约为15 kΩ)
E.滑动变阻器10 Ω,2 A
F.滑动变阻器1 kΩ,0.5 A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量.
(1)实验中电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(均用序号表示).
(2)在方框内画出实验电路图.
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(3)试将图实-6-14所示器材连成实验电路.
【解析】由I额= A=250 mA,故选C.因要求电压从零开始变化,变阻器用分压接法,
应选小阻值的E.
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材:
A.小灯泡(3.8 V,1.5 W)
B.直流电源(电动势4.5 V,内阻约0.4 Ω)
C.电流表(量程0~500 mA,内阻约0.5 Ω)
D.电压表(量程0~5 V,内阻约5000 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~5 Ω,额定电流2 A)
F.滑动变阻器R2(0~50 Ω,额定电流1 A)
G.开关一个,导线若干
如果既要满足测量要求,又要使测量误差较小,应选择如图实-6-13所示的四个电路
中的________,应选用的滑动变阻器是________.
图实-6-13
用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路,请将图实-6-12所示实物连线成为实验电路.
图实-6-12
微安表μA(量程200 μA,内阻约200 Ω);
电压表V(量程3 V,内阻约10 kΩ);
电阻R0(阻值约20 kΩ);
滑动变阻器R(最大阻值50 Ω,额定电流1 A);
电池组E(电动势3 V,内阻不计);
开关S及导线若干.
有一根圆台状匀质合金棒如图实-5-27甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关.他进行了如下实验:
图实-5-27
(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图乙中游标卡尺(游标尺上有20
个等分刻度)的读数L=________cm.
(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出).该合金棒
的电阻约为几个欧姆.图中有一处连接不当的导线是________.(用标注在导线旁的数字
表示)
(3)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72 Ω,根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R2=Rd·RD,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=________.(用ρ、L、d、D表示)