(2007•内江)在用“伏安法”测量小灯泡工作时的电阻Rx的实验中,使用下列器材进行实验:

(2007•内江)在用“伏安法”测量小灯泡工作时的电阻Rx的实验中,使用下列器材进行实验:
A.电流表一个(量程0~0.6A,0~3A);
B.电压表一个(量程0~3V,0~15V);
C.串联的干电池三节;
D.滑动变阻器R(阻值为0~12Ω);
E.待测小灯泡Rx,(阻值约为6Ω);
F.开关一个;导线若干.则:
(1)该实验依据的原理是
R=[U/I]
R=[U/I]
(用课本中的字母表示);并根据题意在右上边的虚线方框内画出所需要的实验电路图(其中部分已画好).

(2)该电路中电流可变化的范围是______.
(3)若在电路中要求电流表和电压表的示数不超过量程,又要使几次测量数据时,指针至少都要达到电流表和电压表刻度的中线,那么,电流表的量程应选______A,电压表的量程应选______V;同时为了防止损坏电流表和电压表,滑动变阻器连入电路的阻值范围为______Ω.并且在实验时滑动变阻器连入电路的阻值是由______(填“大变小”或“小变大”).
(4)根据所画的电路图,用铅笔画线代替导线将实物图连接完整(其中部分导线已连接好).
(5)某同学在写实验报告时.所设计的记录实验数据的表格如表所示,其中,错误的一栏是______,这是由于小灯泡灯丝的电阻与______有关.
实验次序 U/V I/A R/Ω 灯泡亮度 电阻的平均值R/Ω
1 灯丝暗红
2 微弱发光
3 正常发光
不会说话的猴子 1年前 已收到1个回答 举报

F960 花朵

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(1)伏安法测灯泡电阻的实验原理:R=[U/I],
电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,滑动变阻器与灯泡串联,根据各元件的连接方式,画出电路图.

(2)当滑动变阻器连入电路电阻最大时,电路电流最小,
R=RX+R=6Ω+12Ω=18Ω,
电源由3节干电池串联而成,电源电压为4.5V,
所以电路最小电流为:I最小=[U
R总=
4.5V/18Ω]=0.25A,
当滑动变阻器连入电路电阻为0时,只有灯泡接入电路,电流最大,
所以电路最大电流为:I最大=[U
RX=
4.5V/6Ω]=0.75A.
(3)如果选择0~3A量程,最大电流为0.75A,不会达到电流表的中线位置,所以选择0~0.6A量程,注意滑动变阻器不能滑到阻值为0.
电源电压为4.5V,如果选择0~15V量程,不会达到电压表中线位置,所以电压表选择0~3V量程.
当达到电流表最大值0.6A时,灯泡两端电压为:UL=ILRX=0.6A×6Ω=3.6V,超过0~3V的最大量程,会损坏电压表,电流表满量程,不符合题意.
当电压表达到最大值3V时,灯泡电流为:IL′=
UL′
RX=[3V/6Ω]=0.5A,0.5A<0.6A,电流表量程合适,符合题意.
滑动变阻器电压为:U1=U-UL′=4.5V-3V=1.5V,
所以滑动变阻器最小电阻为:R1=
U1
IL′=[1.5V/0.5A]=3Ω.
当电流表的示数为0.3A时(电流表在中线位置),灯泡电压为:UL''=IL''RX=0.3A×6Ω=1.8V,电压表在中线和最大值之间,符合题意.
滑动变阻器的电压为:U2=U-UL''=4.5V-1.8V=2.7V,
滑动变阻器的最大电阻为:R2=
U2
IL″=[2.7V/0.3A]=9Ω.
当电压表的示数为1.5V时(电压表在中线位置),灯泡电流为:I2=
U2′
RX=[1.5V/6Ω]=0.25A<0.3A(电流表中线位置),不符合题意.
所以,滑动变阻器可以连入最大阻值9Ω.
(4)电流表选择0~0.6A量程,电压表选择0~3V量程,滑动变阻器已经选定下面接线柱,任意选择上面接线柱.
从电源正极开始,依次串联开关、灯泡、电流表、滑动变阻器到电源负极,补全电流路径,电压表与灯泡并联,如图.

(5)灯泡电压增大时,灯丝温度升高,电阻增大,设计电阻平均值是错误的.
故答案为:(1)R=[U/I];如电路图;(2)0.25~0.75A;(3)0-0.6A;0~3V;3~9Ω;大变小;(4)如实物图;(5)电阻的平均值温度.

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