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为了测定和描绘“220V  40W”白炽电灯灯丝的伏安特性曲线,可以利用调压变压器供电。调压变压器是一种自耦变压器,它只有一组线圈L,绕在闭合的环形铁芯上,输入端接在220V交流电源的火线与零线间,输出端有一个滑动触头P,移动它的位置,就可以使输出电压在0~250V之间连续变化,图所示左边画出的是调压变压器的电路图符号,实验室内备有交流电压表、交流电流表、滑动变阻器、开关、导线等实验器材。

(1)在图中完成实验电路图

(2)如果根据测量结果作出的伏安特性曲线如图所示,试根据图线确定,把两个完全相同的“220V  40W”白炽电灯串联在220V交流电源的火线与零线间,这两只电灯消耗的总电功率是        W。

(3)说明按你的实验电路图进行测量,如果电表内阻的影响不能忽略,在电压较高段与电压较低段相比较,哪段的误差更大?为什么?

见解析


解析:

(1)如图所示,开关应安在火线一边,否则应适当扣分。火线与公共端相连的可不扣出电压110V对应的电流值,电压与电流相乘就等于电功率,再乘以2即为结果。如果两灯不相同,给出两个灯的特性曲线,串联在电路中,则电流大小相等,应在图线上寻找横坐标相同的两电压之和等于220V的电流值,再乘以220V即得两灯消耗的总功率。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:高考二轮复习物理(12)电学实验 题型:058

(测定电源电动势原理+数据处理方法+电路选择等)小明的实验桌上有:

A、待测电源一个(电动势约3 V,内阻小于1 Ω)

B、直流电流表(量程00.63 A0.6 A档的内阻约0.22 Ω,3 A档的内阻约0.1 Ω)

C、直流电压表(量程0315 V3 V档内阻为15 kΩ,15 V档内阻为25 kΩ)

D、滑动变阻器(阻值范围为015 Ω,允许最大电流为1 A)

E、滑动变阻器(阻值范围为01000 Ω,允许最大电流为0.2 A)

F、开关

G、导线若干

H、小灯泡(电阻小于1 Ω).假如你是小明,请你完成:

(1)利用给出的器材测电源的电动势和内阻有如图()()两种电路,为了减小测量误差,应选择图________所示电路.

(2)根据你选择的电路将图()中实物连接好.

(3)你选择的滑动变阻器是________(填代号),理由是________

(4)小明根据测出的数据,作出UI图线如图()a线所示,实验所测电源的电动势为E________V,内电阻为r________Ω;

(5)若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线,请你在虚线框内画出实验电路.要求实验测出的数据尽可能多;

(6)将步骤(4)中得到的数据与步骤(5)得到的数据在同一UI坐标系内描点作图,得到如图()所示的图线ab,如果将此电源与小灯泡组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为________

2.小明的实验桌上有:

A.待测电源一个(电动势约3 V,内阻小于1 Ω)

B.直流电流表(量程00.63 A0.6A档的内阻约0.22 Ω,3A档的内阻约0.1Ω)

C.直流电压表(量程0315 V3 V档内阻为15 kΩ,15 V档内阻为25 kΩ)

D.滑动变阻器(阻值范围为015 Ω,允许最大电流为1 A)

E.滑动变阻器(阻值范围为01000 Ω,允许最大电流为0.2 A)

F.开关

G.导线若干

H.小灯泡(电阻小于1 Ω)

假如你是小明,请你完成:

(1)利用给出的器材测电源的电动势和内阻有如图()()两种电路,为了减少测量误差,应选择图________所示电路.选甲其实测的是rrA,而rA接近r误差大

(2)根据你选择的电路将图()________好,(注意:题中若明确给了rA,选甲图没有系统误差)

(3)你选择的滑动变阻器是________(填代号),理由是________

(4)小明根据测出的数据,作出UI图z线如图()a线所示,实验所测电源的电动势为E________V,内电阻为r________Ω.

(5)若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线,请你在虚线框内画出实验电路.要求实验测出的数据尽可能多;

(6)将步骤(4)中得到的数据与步骤(5)得到的数据在同一UI坐标系内描点作图,得到如图()所示的图线ab,如果将此电源与小灯泡组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为________W

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