為了測定和描繪“220V，40W”白熾電燈燈絲伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電．調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它只有一組線圈上，繞在閉合的環(huán)形鐵芯上，輸入端接在220V交流電源的火線與零線間，輸出端有一個滑動觸頭戶，移動它的位置，就可以使輸出電壓在0～250V之間變化，圖甲中畫出的是調(diào)壓變壓器的電路圖符號．實驗室內(nèi)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）在圖甲中完成實驗電路圖
（2）說明按你的實驗電路圖進行測量，在電壓較高段與電壓較低段進行比較，哪段的誤差更大？為什么？
（3）如果根據(jù)測量結果作出的伏安特性曲線如圖乙所示，試根據(jù)圖線確定，把2只完全相同的“220V，40W”白熾電燈串聯(lián)在220V交流電源的火線與零線間時，2只電燈消耗的總電功率是多大？
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分析：（1）滑動變阻器采用分壓接法，根據(jù)燈泡電阻與電表內(nèi)阻的關系確定電流表的接法，然后作出電路圖．
（2）根據(jù)電路圖、應用歐姆定律分析實驗誤差．
（3）由串聯(lián)電路特點求出燈泡兩端電壓，由燈泡I-U圖象求出該電壓對應的電流，然后由P=UI求出燈泡的實際功率．
解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電阻約為：R=
2202
40
=1210Ω；
電阻較大，電流表應采用內(nèi)接法，滑動變阻器采用分壓接法，電路圖如圖所示：
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（2）采用電流表內(nèi)接，電壓較低段誤差較大，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；
（3）兩個相同的燈泡串聯(lián)接在220V電源上，每個燈泡兩端電壓為110V，由燈泡的I=U圖象可知，此時通過燈泡的電流為0.17A，則兩燈泡消耗的總功率P=UI=220V×0.17A=37.4W；
故答案為：（1）如圖所示；（2）電壓較低段誤差較大；（3）37.4W．
點評：連接電路圖時要注意確定滑動變阻器與電流表的接法，要掌握應用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法．
練習冊系列答案
相關習題

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(shù)據(jù)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(nèi)阻小于1 Ω)

B、直流電流表(量程0～0.6～3 A，0.6 A檔的內(nèi)阻約0.22 Ω，3 A檔的內(nèi)阻約0.1 Ω)

C、直流電壓表(量程0～3～15 V，3 V檔內(nèi)阻為15 kΩ，15 V檔內(nèi)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(nèi)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(jù)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(jù)測出的數(shù)據(jù)，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(nèi)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(nèi)畫出實驗電路．要求實驗測出的數(shù)據(jù)盡可能多；

(6)將步驟(4)中得到的數(shù)據(jù)與步驟(5)得到的數(shù)據(jù)在同一U～I坐標系內(nèi)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(nèi)阻小于1 Ω)

B．直流電流表(量程0～0.6～3 A，0.6A檔的內(nèi)阻約0.22 Ω，3A檔的內(nèi)阻約0.1Ω)

C．直流電壓表(量程0～3～15 V，3 V檔內(nèi)阻為15 kΩ，15 V檔內(nèi)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(nèi)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(jù)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(tǒng)誤差)

(3)你選擇的滑動變阻器是________(填代號)，理由是________

(4)小明根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，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(nèi)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(nèi)畫出實驗電路．要求實驗測出的數(shù)據(jù)盡可能多；

(6)將步驟(4)中得到的數(shù)據(jù)與步驟(5)得到的數(shù)據(jù)在同一U－I坐標系內(nèi)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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