题目
23.(9分)物理兴趣小组设计出测定室温环境下小灯泡灯丝电阻R0的实验,由于小灯泡通-|||-电后的热效应,其室温下的电阻不能直接测量,所以,测量方案利用小功率下的灯丝电阻与-|||-电功率的关系外推到零功率的情况下获得。-|||-备选器材: L-|||-A.待测小灯泡L;-|||-B.恒压电源E输出电压1V; S b-|||-V1-|||-C.定值电阻 _(2)=20Omega ; E R1 √2,-|||-D.滑动变阻器R1阻值范围 G.开关和若干导线。-|||-实验步骤:-|||-1、连接好线路,滑动变阻器R1的滑片滑至a端-|||-2、检查无误后,闭合开关S-|||-3、记录灯泡L的电压U1,与R2的电压U2-|||-4、计算灯泡L的电阻R0,和它的功率P-|||-(1)请将原理图中虚线框部分的实验电路补充完整(请用直尺作图)。-|||-(2)该实验中的灯丝电阻R0计算式 _(0)= __ 灯丝电功率P计算式 P= __ (用U1、U2、-|||-R2表示)-|||-(3)实验中测量和计算的数据如下图所示:sim 10Omega ; 恒压 a-|||-E.电压表V1量程150mV,内阻很大; R2-|||-F.电压表V2量程200mV,内阻很大;23.(9分)物理兴趣小组设计出测定室温环境下小灯泡灯丝电阻R0的实验,由于小灯泡通-|||-电后的热效应,其室温下的电阻不能直接测量,所以,测量方案利用小功率下的灯丝电阻与-|||-电功率的关系外推到零功率的情况下获得。-|||-备选器材: L-|||-A.待测小灯泡L;-|||-B.恒压电源E输出电压1V; S b-|||-V1-|||-C.定值电阻 _(2)=20Omega ; E R1 √2,-|||-D.滑动变阻器R1阻值范围 G.开关和若干导线。-|||-实验步骤:-|||-1、连接好线路,滑动变阻器R1的滑片滑至a端-|||-2、检查无误后,闭合开关S-|||-3、记录灯泡L的电压U1,与R2的电压U2-|||-4、计算灯泡L的电阻R0,和它的功率P-|||-(1)请将原理图中虚线框部分的实验电路补充完整(请用直尺作图)。-|||-(2)该实验中的灯丝电阻R0计算式 _(0)= __ 灯丝电功率P计算式 P= __ (用U1、U2、-|||-R2表示)-|||-(3)实验中测量和计算的数据如下图所示:sim 10Omega ; 恒压 a-|||-E.电压表V1量程150mV,内阻很大; R2-|||-F.电压表V2量程200mV,内阻很大;23.(9分)物理兴趣小组设计出测定室温环境下小灯泡灯丝电阻R0的实验,由于小灯泡通-|||-电后的热效应,其室温下的电阻不能直接测量,所以,测量方案利用小功率下的灯丝电阻与-|||-电功率的关系外推到零功率的情况下获得。-|||-备选器材: L-|||-A.待测小灯泡L;-|||-B.恒压电源E输出电压1V; S b-|||-V1-|||-C.定值电阻 _(2)=20Omega ; E R1 √2,-|||-D.滑动变阻器R1阻值范围 G.开关和若干导线。-|||-实验步骤:-|||-1、连接好线路,滑动变阻器R1的滑片滑至a端-|||-2、检查无误后,闭合开关S-|||-3、记录灯泡L的电压U1,与R2的电压U2-|||-4、计算灯泡L的电阻R0,和它的功率P-|||-(1)请将原理图中虚线框部分的实验电路补充完整(请用直尺作图)。-|||-(2)该实验中的灯丝电阻R0计算式 _(0)= __ 灯丝电功率P计算式 P= __ (用U1、U2、-|||-R2表示)-|||-(3)实验中测量和计算的数据如下图所示:sim 10Omega ; 恒压 a-|||-E.电压表V1量程150mV,内阻很大; R2-|||-F.电压表V2量程200mV,内阻很大;23.(9分)物理兴趣小组设计出测定室温环境下小灯泡灯丝电阻R0的实验,由于小灯泡通-|||-电后的热效应,其室温下的电阻不能直接测量,所以,测量方案利用小功率下的灯丝电阻与-|||-电功率的关系外推到零功率的情况下获得。-|||-备选器材: L-|||-A.待测小灯泡L;-|||-B.恒压电源E输出电压1V; S b-|||-V1-|||-C.定值电阻 _(2)=20Omega ; E R1 √2,-|||-D.滑动变阻器R1阻值范围 G.开关和若干导线。-|||-实验步骤:-|||-1、连接好线路,滑动变阻器R1的滑片滑至a端-|||-2、检查无误后,闭合开关S-|||-3、记录灯泡L的电压U1,与R2的电压U2-|||-4、计算灯泡L的电阻R0,和它的功率P-|||-(1)请将原理图中虚线框部分的实验电路补充完整(请用直尺作图)。-|||-(2)该实验中的灯丝电阻R0计算式 _(0)= __ 灯丝电功率P计算式 P= __ (用U1、U2、-|||-R2表示)-|||-(3)实验中测量和计算的数据如下图所示:sim 10Omega ; 恒压 a-|||-E.电压表V1量程150mV,内阻很大; R2-|||-F.电压表V2量程200mV,内阻很大;23.(9分)物理兴趣小组设计出测定室温环境下小灯泡灯丝电阻R0的实验,由于小灯泡通-|||-电后的热效应,其室温下的电阻不能直接测量,所以,测量方案利用小功率下的灯丝电阻与-|||-电功率的关系外推到零功率的情况下获得。-|||-备选器材: L-|||-A.待测小灯泡L;-|||-B.恒压电源E输出电压1V; S b-|||-V1-|||-C.定值电阻 _(2)=20Omega ; E R1 √2,-|||-D.滑动变阻器R1阻值范围 G.开关和若干导线。-|||-实验步骤:-|||-1、连接好线路,滑动变阻器R1的滑片滑至a端-|||-2、检查无误后,闭合开关S-|||-3、记录灯泡L的电压U1,与R2的电压U2-|||-4、计算灯泡L的电阻R0,和它的功率P-|||-(1)请将原理图中虚线框部分的实验电路补充完整(请用直尺作图)。-|||-(2)该实验中的灯丝电阻R0计算式 _(0)= __ 灯丝电功率P计算式 P= __ (用U1、U2、-|||-R2表示)-|||-(3)实验中测量和计算的数据如下图所示:sim 10Omega ; 恒压 a-|||-E.电压表V1量程150mV,内阻很大; R2-|||-F.电压表V2量程200mV,内阻很大;
题目解答
答案
解析
步骤 1：电路设计
根据题目要求，需要设计一个电路来测量小灯泡的电阻。由于小灯泡的电阻会随着温度的变化而变化，因此需要在小功率下测量电阻，然后外推到零功率的情况。电路设计中，使用了恒压电源、滑动变阻器、定值电阻、电压表和小灯泡。滑动变阻器用于调节电路中的电流，定值电阻用于分压，电压表用于测量小灯泡和定值电阻两端的电压。
步骤 2：计算灯丝电阻和功率
根据欧姆定律，灯丝电阻 ${R}_{0}$ 可以通过灯丝电压 ${U}_{1}$ 和定值电阻 ${R}_{2}$ 的电压 ${U}_{2}$ 来计算。灯丝的功率 P 可以通过灯丝电压 ${U}_{1}$ 和灯丝电流 I 来计算。
步骤 3：绘制图线
根据实验数据，绘制出灯丝电阻 ${R}_{0}$ 随灯丝功率 P 变化的图线。通过图线的外推，可以得到室温环境下小灯泡灯丝电阻 ${R}_{0}$ 的阻值。
根据题目要求，需要设计一个电路来测量小灯泡的电阻。由于小灯泡的电阻会随着温度的变化而变化，因此需要在小功率下测量电阻，然后外推到零功率的情况。电路设计中，使用了恒压电源、滑动变阻器、定值电阻、电压表和小灯泡。滑动变阻器用于调节电路中的电流，定值电阻用于分压，电压表用于测量小灯泡和定值电阻两端的电压。
步骤 2：计算灯丝电阻和功率
根据欧姆定律，灯丝电阻 ${R}_{0}$ 可以通过灯丝电压 ${U}_{1}$ 和定值电阻 ${R}_{2}$ 的电压 ${U}_{2}$ 来计算。灯丝的功率 P 可以通过灯丝电压 ${U}_{1}$ 和灯丝电流 I 来计算。
步骤 3：绘制图线
根据实验数据，绘制出灯丝电阻 ${R}_{0}$ 随灯丝功率 P 变化的图线。通过图线的外推，可以得到室温环境下小灯泡灯丝电阻 ${R}_{0}$ 的阻值。