某实验小组设计了如图*的电路,其中RT为热敏电阻,电压表量程为3V,内阻RV约10kΩ,电流表量程为0.5A,...
问题详情:
某实验小组设计了如图*的电路,其中RT为热敏电阻,电压表量程为3V,内阻RV约10kΩ,电流表量程为0.5A,内阻RA=4.0Ω,R为电阻箱.
(1)该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特*曲线的实验.闭合开关,调节电阻箱,记录不同情况下电压表示数U1、电流表的示数I和电阻箱的阻值R,在I﹣U坐标系中,将各组U1、I的数值标记在相应位置,描绘出热敏电阻的部分伏安特*曲线,如图乙中曲线所示.为了完成该实验,应将导线c端接在 (选填“a”或“b”)点;
(2)利用(1)中记录的数据,通过分析计算可得外电路的电压U2,U2的计算式为 ;(用U1、I、R和RA表示)
(3)实验小组利用(2)中的公式,计算出各组的U2,将U2和I的数据也描绘在I﹣U坐标系中,如图乙中直线所示,根据图象分析可知,电源的电动势E= V,内电阻r= Ω;
(4)实验中,当电阻箱的阻值调到6Ω时,热敏电阻消耗的电功率P= W.(保留两位有效数字)
【回答】
解:(1)利用伏安法测电阻,由图象可知热敏电阻的阻值远小于电压表电阻,所以采用电流表外接法;故导线c应接在a点;
(2)根据串并联电路规律可知:外电压:
U2=U1+I(R+RA)
(3)电源两端的电压利用欧姆定律可知.利用电源的外特*曲线可知电动势和内电阻.把电流表、电阻箱、电源作为等效电源,等效电源的电动势为6.0,内电阻为r==5.0Ω.
(4)等效电源内阻r0=5.0+4.0+6.0=15Ω; 在I﹣U图象中作等效电源的伏安特*曲线,如图所示;与热敏电阻的伏安特*曲线的交点坐标(2.5,0.24).所以热敏电阻的电功率为0.60W.
故*为:(1)a;(2)U2=U1+I(R+RA);(3)6.0;5.0;(4)0.60.
知识点:专题十三 中学物理实验
题型:实验,探究题
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