践行者初中物理电学典题详解第283题
283.如图为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点”的电路图。实验所选用的器材均能符合实验要求,其中部分器材的规格如下:(小灯泡额定电压3.8V,额定电流0.32A);电压表(量程3V,内阻3000Ω);电流表(量程500mA,内阻0.5Ω),定值电阻R0(阻值1000Ω)。按电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,发现电压表的示数为2.7V,电流表的示数为315mA.求此时:
⑴小灯泡两端的电压;
⑵通过小灯泡的电流;
⑶小灯泡灯丝的阻值。
解析:1分析电路图可知:
①V和R0串联之后,与L并联,再与R串联,
②A测并联部分总电流,亦即该电路中的电流IA;
2由题意可知:
①UL额=3.8V,PL额=0.32A,
②V最大测量值为3V,且Rv=3000Ω,
③A最大测量值为500mA,且RA=0.5Ω,
④R0=1000Ω,
⑤电压表的示数为2.7V,
即电压表两端的电压Uv=2.7V,
⑥电流表的示数为315mA,即IA=315mA;
3因为V和R0串联,
且知该串联电路中的电流I串=Uv/Rv
=2.7V/3000Ω
=9×10⁻⁴A
=0.9mA,
则R0两端电压U0=I串R0
=9×10⁻⁴A×1000Ω
=0.9V,
则该串联电路的总电压U串=Uv+U0
=2.7V+0.9V
=3.6V,
又因为该串联电路和L并联,
所以L两端的实际电压UL=U串=3.6V;
4因为A测量该并联电路的干路电流IA,
且IA=315mA,
所以L支路的电流IL=IA-I串
=315mA-0.9mA
=314.1mA
=0.3141A;
RL=UL/IL
=3.6V/0.3141A
≈11.5Ω
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