Question

完成下列實驗

(1)用如圖所示的器材，研究鎢絲燈泡消耗的功率P與通過它的電流I之間的關系．已知燈泡的規格為“12 V 5 W”，電源的電動勢為15 V，內阻忽略，滑動變阻器的規格為“20W  2 A”．功率的測量需要用到電流表、電壓表．請將圖中的器材連成實驗電路．要求實驗中燈泡兩端的電壓變化范圍為0～12 V．

(2)用螺旋測微器(千分尺)測小球直徑時，示數如圖所示．這時讀出的數值是______，單位是_______．

(3)用替代法測電流表內電阻的電路圖，如圖所示．

器材：待測電流表A量程0～10 mA，內阻R_A約為30W (待測)；電流表A′量程50 mA；電阻箱R₁：0～999.9W ；滑動變阻器R₂：0～500W ；電源：E＝3 V，內阻約1W ．

①滑動變阻器滑片P在實驗開始前應放在______端．

將單刀雙擲開關S先接“1”位置，調節滑動變阻器滑片P的位置，使待測表A至某位置(或滿偏)記下電流表A′的位置I′，滑片P的位置不再移動．

②將開關S接“2”位置，調節電阻箱使______．

③則待測安培表A的內電阻R_A＝_______．

寫出測量原理________________________________．

Answer 1

答案：
解析：

設計意圖：本題考查了螺旋測微器的讀數方法，滑動變阻器分壓與限流的選擇，電流表內接法與外接法的選擇，替代法測電流表內阻，同時也考查了學生的實驗能力． 解析：(1)燈泡燈絲正常發光時的電阻為RL＝＝28.8W ．該阻值大于滑動變阻器的全值電阻．故滑動變阻器采用分壓式接法． 燈泡燈絲允許通過的最大電流I額＝ A，故電流表選擇0.6 A的量程． 燈泡兩端允許加的最大電壓為U額＝12 V，故電壓表量程選取15 V量程． 由于題中沒有已知電流表與電壓表的內阻，故電流表采用內接法和外接法均可．實驗電路如下圖所示． (2)螺旋測微器的精確度為0.01 mm，固定刻度上的讀數為8 mm，可動刻度的讀數為0.01 mm×47.0＝0.470 mm，則小球的直徑為8.470mm． (3)用替代法測電阻 ①為了使得閉合電鍵時，電路中的電流最小，滑動變阻器的滑片應停留在阻值最大的地方，即b端． ②將開關S接“2”位置，調節電阻箱使電流表A′的示數仍為I′． ③則待測安培表A的內阻RA等于電阻箱的讀數R1．測量原理是：當S接“1”時，根據閉合電路歐姆定律，有 I′＝                                                                                          ① 當S接“2”時，有 I′＝                                                                                           ② 由①②兩式得： RA＝R1 易錯點：在第(1)問連接電路時，存在的問題主要有：量程的選擇、正、負接線柱的連接、變阻器連接方法、連線出現交叉等．第(2)問的錯誤主要表現在有效數字上． 答案：(1)略 (2)8.470；mm (8.470～8.472 mm均得分) (3)①b　②電流表示數仍為I′　③電阻箱的讀數R1；I′＝，I′＝，則RA＝R1

提示：