問題詳情:
某同學為了測量“3.8V,2.5W”小燈泡正常發光時的電阻值.實驗室有下列器材,規格如下:
A.兩隻相同的電壓表(量程5V,內阻很大)
B.電阻箱R1(0~999Ω,最小調節量0.1Ω )
C.電阻箱R2 (0~9.9Ω,最小調節量0.1Ω )
D.滑動變阻器R3(0~50Ω,額定電流為1.5A)
E.滑動變阻器R4(0~5Ω,額定電流為3A)
F.直流電源(電動勢9V,內阻不計)
G.開關,導線若干、待測燈泡
利用現有器材,請你替這位同學設計本實驗.
(1)在右邊方框中畫出合理的實驗原理圖.
(2)以上器材中電阻箱應選用 ,滑動變阻器應選用 (填序號字母).
(3)根據所設計的電路圖,得出測量小燈泡正常發光時的電阻值的方法 .
【回答】
考點: 伏安法測電阻.
專題: 實驗題;恆定電流專題.
分析: 分析實驗中給出的實驗數據,明確實驗方法,則可以得出正確的實驗電路,並選出可用的儀器;通過電路分析,明確準確的測量方法.
解答: 解:(1)題目中只給出了兩隻電壓表和電阻箱,無法通過伏安法進行實驗,只能採用等效替代的方法,利用電阻箱和燈泡串聯,用電壓表分別測量它們兩端的電壓值;根據串並聯電路的特點可求得燈泡的電阻;由於兩隻滑動變阻器,可以採用小阻值的滑動變阻器,使用分壓接法,也可以採用採用限流接法;原理圖如圖所示;
(2)由於小燈泡電阻R===5.8Ω,故選電阻箱R2;即選C;為了方便調節,選擇與燈泡阻值相接近的滑動變阻器R4,即E;
(3)電阻箱與燈泡串聯電流相等,故當分壓相等時,阻值相等;故採用的方法為:調節電阻箱和滑動變阻器,當兩電壓表示數都達到3.8V時,讀出電阻箱的阻值,即為小燈泡正常發光的電阻.
故*為:(1)如圖所示;(2)C;E;(3)調節電阻箱和滑動變阻器,當兩電壓表示數都達到3.8V時,讀出電阻箱的阻值,即為小燈泡正常發光的電阻
點評: 本題的難點在於無可用電流表,因此只能採用等效替代的方法,利用燈泡和電阻箱串聯使用,即可由串並聯電路的規律求解燈泡電阻.
知識點:專題十三 中學物理實驗
題型:實驗,探究題