Question

为了测定和描绘一只标有“220V，40W”的白炽灯灯丝的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电．调压变压器是一种自耦变压器，它只有一组线圈L，绕在闭合的环行铁心上，输入端接在220V交流电源的火线与零线间，输出端有一个滑动触头P，移动它的位置，就可以使输出电压在0～250V之间连续变化，图甲中画出的是调压变压器的电路图符号．实验室内备有交流电压表、交流电流表、滑动变阻器、电键、导线等实验必备器材．
①在图甲中完成实验电路图（要求在额定电压下测得的数据误差尽量小）．
②说明按此实验电路进行测量时，在电压较高段与电压较低段进行比较，

低压

段的电压表测量系统误差较大．电压为50V时电流为0.105A此时灯的电阻比

50

0.105

要

小

（填“大”“相等”或“小”．）
③如果根据测量结果作出的该灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，试根据图线确定：把2只完全相同的“220V，40W”白炽灯串联接在220V交流电源的火线与零线间时，2只灯所消耗的总电功率是多大？

Answer 1

分析：（1）滑动变阻器采用分压接法，根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后作出电路图．
（2）根据电路图、应用欧姆定律分析实验误差．
（3）由串联电路特点求出灯泡两端电压，由灯泡I-U图象求出该电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡的实际功率．

解答：解答：（1）灯泡正常发光时的电阻约为：R=

2202

40

=1210Ω，电阻较大，电流表应采用内接法，滑动变阻器采用分压接法，右边接电源，其中接火线的那根线上应串联电键；左边接灯泡．如图所示．
（2）采用电流表内接，电压较低段误差较大，因为电压越小，灯丝电阻越小，由于电流表分压造成的误差越大；
测量的电压偏大，则测量的电阻偏大，电压为50V时电流为0.105A此时灯的电阻比

50

0.105

要小．
（3）两个相同的灯泡串联接在220V电源上，每个灯泡两端电压为110V，由灯泡的I-U图象可知，此时通过灯泡的电流为0.15A，则两灯泡消耗的总功率P=UI=220V×0.15A=33W；
故答案为：①如图所示．②低压段、小．③33W

点评：连接电路图时要注意确定滑动变阻器与电流表的接法，要掌握应用图象法处理实验数据的方法．