Question

（2012?無(wú)錫二模）利用如圖（a）所示的調(diào)壓變壓器供電，就可測(cè)定和描繪一只“220V 60W”白熾電燈燈絲的伏安特性曲線．將調(diào)壓變壓器輸入端接在220V的交流電源上，其輸出端有一個(gè)滑動(dòng)觸頭P，移動(dòng)它的位置，就可以使輸出電壓在0～250V之間連續(xù)變化．實(shí)驗(yàn)室內(nèi)備有下列器材：
A．調(diào)壓變壓器
B．“220V 60W”白熾燈
C．交流電壓表（內(nèi)阻約50kΩ）
D．交流電流表（內(nèi)阻約20歐姆）
E．開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線等
（1）請(qǐng)?jiān)趫D（a）的方框中畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)測(cè)量電路圖（其中調(diào)壓變壓器已畫出）：
（2）由于電表內(nèi)阻的影響所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)誤差，電壓較高段

大于

  電壓較低段（選填“小于”、“等于”或“大于”）．
（3）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的伏安特性曲線如圖（b）所示．現(xiàn)將兩個(gè)完全相同的“220V 60W”白熾電燈串聯(lián)后接在220V交流電源的兩端，則兩只電燈總共消耗的電功率約為

48.4

W．

Answer 1

分析：（1）滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，根據(jù)燈泡電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法，然后作出電路圖．
（2）根據(jù)電路圖、應(yīng)用歐姆定律分析實(shí)驗(yàn)誤差．
（3）由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出燈泡兩端電壓，由燈泡I-U圖象求出該電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后由P=UI求出燈泡的實(shí)際功率．

解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為：R=

U 2 額

P額

=

(220V)2

60W

≈800Ω，

R

RA

=

800Ω

20Ω

=40，

RV

R

=

50000Ω

800Ω

=62.5，

RV

R

＞

R

RA

，
電流表應(yīng)采用外接法，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，電路圖如圖所示．
（2）電壓越大，電壓表分流越大，實(shí)驗(yàn)誤差越大，因此在電壓較高段實(shí)驗(yàn)誤差大于電壓較低段誤差．
（3）兩個(gè)相同的燈泡串聯(lián)接在220V電源上，每個(gè)燈泡兩端電壓為110V，由燈泡的I=U圖象可知，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.22A，則兩燈泡消耗的總功率P=UI=220V×0.22A=48.4W；
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）大于；（3）48.4．

點(diǎn)評(píng)：連接電路圖時(shí)要注意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．