某同學要研究一小燈泡L(3.6V,0.30A)伏安特*。所用器材有:電流表A1(量程200mA,內阻Rg1=1...
問題詳情:
某同學要研究一小燈泡L(3.6 V,0.30 A)伏安特*。所用器材有:電流表A1(量程200 mA,內阻Rg1=10.0 Ω),電流表A2(量程500 mA,內阻Rg2=1.0 Ω)、定值電阻R0(阻值R0=10.0 Ω)、滑動變阻器R1(最大阻值10 Ω)、電源E(電動勢4.5 V,內阻很小)、開關S和若干導線。該同學設計的電路如圖(a)所示。
(1)根據圖(a),在圖(b)的實物圖中畫出連線______。
(2)若II2分別為流過電流表A1和A2的電流,利用IIRg1和R0寫出:小燈泡兩端的電壓U=_______,流過小燈泡的電流I=_______。為保*小燈泡的安全,I1不能超過_______mA。
(3)實驗時,調節滑動變阻器,使開關閉合後兩電流表的示數為零。逐次改變滑動變阻器滑片位置並讀取相應的I1和I2。所得實驗數據在下表中給出。
I1/mA | 32 | 55 | 85 | 125 | 144 | 173 |
I2/mA | 171 | 229 | 299 | 379 | 424 | 470 |
根據實驗數據可算得,當I1=173 mA時,燈絲電阻R=_______Ω(保留1位小數)。
(4)如果用另一個電阻替代定值電阻R0,其他不變,為了能夠測量完整的伏安特*曲線,所用電阻的阻值不能小於_______Ω(保留1位小數)。
【回答】
(1). (2). (3). (4). 180 (5). 11.6 (6). 8.0
【詳解】(1)根據電路圖連接實物圖如圖所示
(2)①根據電路圖可知燈泡兩端的電壓為電流表A1和R0的總電壓,故根據歐姆定律有
②根據並聯電路特點可知流過小燈泡的電流為
③因為小燈泡的額定電壓為3.6V,故根據題目中已知數據帶入①中可知I1不能超過180mA;
(3)根據表中數據可知當I1=173mA時,I2=470mA;根據前面的分析代入數據可知此時燈泡兩端的電壓為U=3.46V;流過小燈泡的電流為I=297mA=0.297A;故根據歐姆定律可知此時小燈泡的電阻為
(4)要測量完整的伏安特*曲線則燈泡兩端的電壓至少要達到3.6V,而電流表A1不能超過其量程200mA,此時結合①有
解得,即要完整的測量小燈泡伏安特*曲線所用電阻的阻值不能小於。
知識點:專題十三 中學物理實驗
題型:實驗,探究題