為了測定和描繪“220 V,40 W”白熾電燈燈絲的伏安特性曲線,可以利用調壓變壓器供電.調壓變壓器是一種自耦變壓器,它只有一組線圈L,繞在閉合的環形鐵心上,輸入端接在220 V交流電源的火線與零線間,輸出端有一個滑動觸頭P,移動它的位置,就可以使輸出電壓在0~250 V之間連續變化,如圖畫出的是調壓變壓器的電路圖符號.實驗室內備有交流電壓表.交流電流表.滑動變阻器.開關.導線等實驗器材.
(1)在上圖中完成實驗電路;
(2)說明按你的實驗電路圖進行測量,如果電表內阻的影響不能忽略,在電壓較高段與低壓段比較那段的誤差大?為什么?
(3)如果根據測量結果做出的伏安特性曲線如下圖所示,試根據圖線確定,把兩個完全相同的“220 V 40 W”白熾電燈串聯在220 V交流電源的火線與零線間,這兩只電燈消耗的總功率是多大?
(1)如圖所示.電流表外接與內接都可以.(本題電源輸出電壓可調,因此用不著滑動變阻器) (6分) (2)如果采用電流表外接的,電壓較高段誤差更大,因為電壓越高,燈絲電阻越大,由于電壓表分流而造成的誤差越大;如果采用電流表內接的,電壓較低段誤差更大,因為電壓越小,燈絲電阻越小,由于電流表分壓造成的誤差越大. ![]() ![]()
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:高考二輪復習物理(12)電學實驗 題型:058 (測定電源電動勢原理+數據處理方法+電路選擇等)小明的實驗桌上有: A、待測電源一個(電動勢約3 V,內阻小于1 Ω) B、直流電流表(量程0~0.6~3 A,0.6 A檔的內阻約0.22 Ω,3 A檔的內阻約0.1 Ω) C、直流電壓表(量程0~3~15 V,3 V檔內阻為15 kΩ,15 V檔內阻為25 kΩ) D、滑動變阻器(阻值范圍為0~15 Ω,允許最大電流為1 A) E、滑動變阻器(阻值范圍為0~1000 Ω,允許最大電流為0.2 A) F、開關 G、導線若干 H、小燈泡(電阻小于1 Ω).假如你是小明,請你完成: (1)利用給出的器材測電源的電動勢和內阻有如圖(甲)、(乙)兩種電路,為了減小測量誤差,應選擇圖________所示電路. ![]() (2)根據你選擇的電路將圖(丙)中實物連接好. ![]() (3)你選擇的滑動變阻器是________(填代號),理由是________; (4)小明根據測出的數據,作出U-I圖線如圖(丁)a線所示,實驗所測電源的電動勢為E=________V,內電阻為r=________Ω; (5)若要利用給出的器材通過實驗描繪出小燈泡的伏安特性曲線,請你在虛線框內畫出實驗電路.要求實驗測出的數據盡可能多; (6)將步驟(4)中得到的數據與步驟(5)得到的數據在同一U~I坐標系內描點作圖,得到如圖(丁)所示的圖線a、b,如果將此電源與小燈泡組成閉合回路,此時小燈泡的實際功率為________. 2.小明的實驗桌上有: A.待測電源一個(電動勢約3 V,內阻小于1 Ω) B.直流電流表(量程0~0.6~3 A,0.6A檔的內阻約0.22 Ω,3A檔的內阻約0.1Ω) C.直流電壓表(量程0~3~15 V,3 V檔內阻為15 kΩ,15 V檔內阻為25 kΩ) D.滑動變阻器(阻值范圍為0~15 Ω,允許最大電流為1 A) E.滑動變阻器(阻值范圍為0~1000 Ω,允許最大電流為0.2 A) F.開關 G.導線若干 H.小燈泡(電阻小于1 Ω). 假如你是小明,請你完成: (1)利用給出的器材測電源的電動勢和內阻有如圖(甲)、(乙)兩種電路,為了減少測量誤差,應選擇圖________所示電路.選甲其實測的是r+rA,而rA接近r誤差大 (2)根據你選擇的電路將圖(丙)中________好,(注意:題中若明確給了rA,選甲圖沒有系統誤差) (3)你選擇的滑動變阻器是________(填代號),理由是________ (4)小明根據測出的數據,作出U-I圖z線如圖(丁)a線所示,實驗所測電源的電動勢為E=________V,內電阻為r=________Ω. (5)若要利用給出的器材通過實驗描繪出小燈泡的伏安特性曲線,請你在虛線框內畫出實驗電路.要求實驗測出的數據盡可能多; (6)將步驟(4)中得到的數據與步驟(5)得到的數據在同一U-I坐標系內描點作圖,得到如圖(丁)所示的圖線a、b,如果將此電源與小燈泡組成閉合回路,此時小燈泡的實際功率為________W.
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