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    为了测定和描绘“220V，40W”白炽电灯灯丝伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电．调压变压器是一种自耦变压器，它只有一组线圈上，绕在闭合的环形铁芯上，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户，移动它的位置，就可以使输出电压在0～250V之间变化，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、开关、导线等实验器材
    （1）在图甲中完成实验电路图
    （2）说明按你的实验电路图进行测量，在电压较高段与电压较低段进行比较，哪段的误差更大？为什么？
    （3）如果根据测量结果作出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”白炽电灯串联在220V交流电源的火线与零线间时，2只电灯消耗的总电功率是多大？
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    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：（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，电路图如图所示：
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    （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；
    （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0.17A，则两灯泡消耗的总功率P=UI=220V×0.17A=37.4W；
    故答案为：（1）如图所示；（2）电压较低段误差较大；（3）37.4W．
    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．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：高考二轮复习物理(12)电学实验 题型：058

    (测定电源电动势原理＋数据处理方法＋电路选择等)小明的实验桌上有：

    A、待测电源一个(电动势约3 V，内阻小于1 Ω)

    B、直流电流表(量程0～0.6～3 A，0.6 A档的内阻约0.22 Ω，3 A档的内阻约0.1 Ω)

    C、直流电压表(量程0～3～15 V，3 V档内阻为15 kΩ，15 V档内阻为25 kΩ)

    D、滑动变阻器(阻值范围为0～15 Ω，允许最大电流为1 A)

    E、滑动变阻器(阻值范围为0～1000 Ω，允许最大电流为0.2 A)

    F、开关

    G、导线若干

    H、小灯泡(电阻小于1 Ω)．假如你是小明，请你完成：

    (1)利用给出的器材测电源的电动势和内阻有如图(甲)、(乙)两种电路，为了减小测量误差，应选择图________所示电路．

    (2)根据你选择的电路将图(丙)中实物连接好．

    (3)你选择的滑动变阻器是________(填代号)，理由是________；

    (4)小明根据测出的数据，作出U－I图线如图(丁)a线所示，实验所测电源的电动势为E＝________V，内电阻为r＝________Ω；

    (5)若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线，请你在虚线框内画出实验电路．要求实验测出的数据尽可能多；

    (6)将步骤(4)中得到的数据与步骤(5)得到的数据在同一U～I坐标系内描点作图，得到如图(丁)所示的图线a、b，如果将此电源与小灯泡组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为________．

    2．小明的实验桌上有：

    A．待测电源一个(电动势约3 V，内阻小于1 Ω)

    B．直流电流表(量程0～0.6～3 A，0.6A档的内阻约0.22 Ω，3A档的内阻约0.1Ω)

    C．直流电压表(量程0～3～15 V，3 V档内阻为15 kΩ，15 V档内阻为25 kΩ)

    D．滑动变阻器(阻值范围为0～15 Ω，允许最大电流为1 A)

    E．滑动变阻器(阻值范围为0～1000 Ω，允许最大电流为0.2 A)

    F．开关

    G．导线若干

    H．小灯泡(电阻小于1 Ω)．

    假如你是小明，请你完成：

    (1)利用给出的器材测电源的电动势和内阻有如图(甲)、(乙)两种电路，为了减少测量误差，应选择图________所示电路．选甲其实测的是r＋rA，而rA接近r误差大

    (2)根据你选择的电路将图(丙)中________好，(注意：题中若明确给了rA，选甲图没有系统误差)

    (3)你选择的滑动变阻器是________(填代号)，理由是________

    (4)小明根据测出的数据，作出U－I图ｚ线如图(丁)a线所示，实验所测电源的电动势为E＝________V，内电阻为r＝________Ω．

    (5)若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线，请你在虚线框内画出实验电路．要求实验测出的数据尽可能多；

    (6)将步骤(4)中得到的数据与步骤(5)得到的数据在同一U－I坐标系内描点作图，得到如图(丁)所示的图线a、b，如果将此电源与小灯泡组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为________W．

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