Question

【題目】物理興趣小組的同學(xué)們從實(shí)驗(yàn)室中找到一只小燈泡，其標(biāo)稱(chēng)功率值為0.75 W，額定電壓值已模糊不清．他們想測(cè)定其額定電壓值，于是先用歐姆表直接測(cè)出該燈泡的電阻約為2 Ω，然后根據(jù)公式計(jì)算出該燈泡的額定電壓U＝＝V＝1.22 V．他們懷疑所得電壓值不準(zhǔn)確，于是，再利用下面可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路，測(cè)量通過(guò)燈泡的電流和它兩端的電壓并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)繪燈泡的U－I圖線(xiàn)，進(jìn)而分析燈泡的額定電壓．

A．電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)

B．電流表A1(量程150 mA，內(nèi)阻約2 Ω)

C．電流表A2(量程500 mA，內(nèi)阻約0.6 Ω)

D．滑動(dòng)變阻器R1(0～20 Ω)

E．滑動(dòng)變阻器R2(0～100 Ω)

F．電源E(電動(dòng)勢(shì)4.0 V，內(nèi)阻不計(jì))

G．開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線(xiàn)若干

H．待測(cè)燈泡L(額定功率0.75 W，額定電壓未知)

(1)在下面所給的虛線(xiàn)框中畫(huà)出他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的電路原理圖______，指出上述器材中，電流表選擇________(填“A1”或“A2”)；滑動(dòng)變阻器選擇________(填“R1”或“R2”)．

(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，該同學(xué)將燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加，當(dāng)電壓達(dá)到1.23 V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很暗，當(dāng)達(dá)到2.70 V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡已過(guò)亮，便立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，并將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在下邊表格中.

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0.20	0.60	1.00	1.40	1.80	2.20	2.70
I/mA	80	155	195	227	255	279	310

請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下圖中作出燈泡的U－I圖線(xiàn)_________．

(3)由圖象得出該燈泡的額定電壓應(yīng)為________V；這一結(jié)果大于1.23 V，其原因是________．

Answer 1

【答案】(1)電路原理圖如圖所示；

A2 R1 (2)見(jiàn)解析圖 (3)2.5(2.4～2.6)　 燈泡冷態(tài)電阻小于正常工作時(shí)的電阻(或燈泡電阻隨溫度升高而變大)

【解析】

(1)由可得，所以應(yīng)選電流表A2；由U-I圖象可知電流從零調(diào)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，應(yīng)選阻值小的變阻器R1方便調(diào)節(jié)，又由于,燈泡電阻為小電阻，所以電流表應(yīng)用外接法，電路圖如圖所示：

(2)根據(jù)U-I圖象讀出U=2.5V，I=300mA時(shí)，P=UI=0.75W，所以該燈泡額定電壓為U=2.5V（2.4～2.6均可）；這一結(jié)果大于開(kāi)始時(shí)的計(jì)算結(jié)果，說(shuō)明燈泡的電阻隨溫度的升高而增大(或燈泡的冷態(tài)電阻小于正常工作是的電阻)．