内容正文:
伏安法测电阻和测小灯泡电功率
例1.在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,电源电压9伏保持不变,所用滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样。
(1)按图1所示连接,在合上电键前,滑片应该置于 (选填“左”或“右”端)。
(2)正确连接电路,闭合电键S,电流表示数如图2(a)所示。接着,他移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数如图2b所示,电流表的示数变化了0.06安。继续移动滑片,发现电流表的最大示数为0.34安。请将表格填写完整,并计算出电阻值(计算时,精确到0.1欧)。
物理量
实验序号
电压
(伏)
电流
(安)
电阻
(欧)
电阻平均值(欧)
1
2
3
0.34
例2.小张同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,实验器材齐全完好。他先将滑片放置于变阻器的一端,然后连接电路,闭合电键,在向变阻器另一端移动滑片的过程中,观察到电压表的示数从6.0伏逐渐变小、电流表的示数从0.30安逐渐变大。经过思考后发现了实验操作中的不当之处,随后重新正确连接电路进行实验,且步骤正确。闭合电键后,他观察电表的示数,跟前次电键闭合时相比,发现电流表的示数没有变化,而电压表的示数变为如图(a)所示情况。接着继续移动变阻器的滑片分别至某两处(其中一处在中点附近某位置),并观察了上述两处时的电表示数,但在记录数据时仅将电流表示数记录在下表的实验序号2和3中,遗忘了如图(b)和(c)所示电压表的示数。
1 实验所用滑动变阻器的最大阻值为 欧,实验所用电源的电压为 伏;
② 请根据相关信息,将下表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧)
物理量
实验序号
电压Ux
(伏)
电流Ix
(安)
电阻Rx
(欧)
电阻Rx平均值
(欧)
1
2
0.48
3
0.56
例3.小王同学做“测定小灯泡的电功率”实验,所用实验器材齐全并完好,电源电压为1.5伏的整数倍(若干节新干电池组成),滑动变阻器上标有“25Ω 2A”字样,小灯泡上的
字迹模糊不清,但只可能是“1.5V”、“2.2V”或“3.0V”中的一个。
(1)小王先正确串联实验器材如图18(a)所示,将滑片移到变阻器的一端,然后将电压表
并联在电路中。闭合电键后,电流表示数如图18(b)所示,小灯泡发光较暗,接着移动变阻器的滑片,观察到小灯泡逐渐变亮,电压表示数逐渐变小。
(2)经过思考,小王发现了问题,并重新进行实验。他正确连接电路,操作步骤正确,闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,并观察电压表示数和小灯泡亮度的变化情况,发现滑片在差不多滑到变阻器中间位置时小灯泡正常发光,此时电流表的示数刚好变化了0.1 安。
(3)小王在第一次实验时出现的问题是_____________________________________。请根据
相关信息判断出小王所选小灯泡的额定电压是_________伏,电源的电压是_________伏,并计算出小灯的额定功率为_________瓦。(需写出计算过程)
例4.甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的电功率”实验,他们使用的器材中,电源电压相同且不变,滑动变阻器上都标有“20Ω 2A”字样,待测的两个小灯额定电流均为0.35安。甲同学正确连接电路,闭合电键后,移动滑动变阻器的滑片,当小灯正常发光时,电压表的示数如图7(a)所示,此时滑动变阻器的滑片恰好在中点(即它接入电路的电阻为10欧)。乙同学连接电路后,闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,当小灯正常发光时,电压表示数如图7(b)所示,且观察到乙同学的小灯比甲同学的小灯亮。
(1)请画出乙同学连接的电路图 ;(用2B铅笔在答题纸的相应位置作图)
(2)甲同学所测小灯的额定功率P额甲= 瓦;
(3)求乙同学所测小灯的额定功率P额乙。 (需写出计算过程)
(a) 图7 (b)
例5.小红、小华两位同学做“用电流表、电压表测电阻”和“测定小灯泡的电功率”的实验。现有如下器材:电压为3伏、6伏的电源各一个,标有“10Ω 1A”、“20Ω 2A”字样的滑动变阻器各一个,标有“2.5V”字样的小灯泡,待测电阻及其它所需器材。他们各自选择不同电源、不同变阻器后,正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键后,将电流表的示数记录在各自表格的序号1中。接着各自移动变阻器的滑片,两位同学发现电流表示数都为0.24安时,其中一位同学所做实验的小灯泡恰好正常发光。他们继续完成实验,并记录了相应的实验数据。表一、表二分别是他们的部分数据,其中一位同学将变阻器滑片移动到阻值最小处时记录了实验序号3的数据。
表一 小红