问题 问答题

小明在做“测量小灯泡的电功率”实验时,他按如图甲所示的电路图选用器材并进行实验.其中电源电压为3V,小灯泡标有“2.5V”字样(电阻约8Ω),电流表有3A和0.6A两个量程.

(1)在连接电路时,开关应该是______的;选择电流表的______A的量程比较合理.

(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置时,电压表示数为2V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向______端移动(选填“a”或“b”),使电压表示数为______V.

(3)如表是小明测得的实验数据.小灯泡的额定功率为______W.从表中数据还可知道:小灯泡两端电压增大时,灯丝的电阻______.

电压U/N122.52.8
电流I/A0.160.260.30.32
(4)小华按照图乙的方案测小灯泡的电阻,如考虑到电流表的电阻不为零,则用该测量方案测出的结果必然存在误差,那么用这种实验方案测量出来的小灯泡的电阻值______电阻的真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”).已知电流表的内阻为1Ω,要求用此方案测出的电阻值与真实值间的差异不大于真实值的1%,则对灯丝的阻值至少为______Ω.

答案

(1)在连接电路过程中,开关必须是断开的;

已知灯泡额定电压为2.5V,电阻约8Ω,正常工作时的电流大约I=

U
R
=
2.5V
≈0.3A,所以电流表选择0~0.6A量程即可.

(2)移动滑动变阻器滑片P到某处,电压表的示数为2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向a端滑动,使灯泡两端电压为U=2.5V.

(3)由实验数据知,灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流为0.3A,所以灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.

小灯泡的电阻随温度的增大而增大,而随着电压的增大,灯丝温度升高,所以电阻增大.

(4)由实验电路图知,所测电压U偏大、电流I真实,由R=

U
I
知:测量值大于真实值.

由题意知:电流表内阻为1Ω,要求测量误差不大于1%,设待测电阻阻值为R,则:

R
≤1%,所以R≥100Ω.

故答案为:

(1)断开;0~0.6;

(2)a;2.5;

(3)0.75;增大;

(4)大于;100.

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