Question

為了測定和描繪“220V，40W”白熾電燈燈絲伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電．調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它只有一組線圈上，繞在閉合的環(huán)形鐵芯上，輸入端接在220V交流電源的火線與零線間，輸出端有一個滑動觸頭戶，移動它的位置，就可以使輸出電壓在0～250V之間變化，圖甲中畫出的是調(diào)壓變壓器的電路圖符號．實(shí)驗(yàn)室內(nèi)備有交流電壓表、交流電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材
（1）在圖甲中完成實(shí)驗(yàn)電路圖
（2）說明按你的實(shí)驗(yàn)電路圖進(jìn)行測量，在電壓較高段與電壓較低段進(jìn)行比較，哪段的誤差更大？為什么？
（3）如果根據(jù)測量結(jié)果作出的伏安特性曲線如圖乙所示，試根據(jù)圖線確定，把2只完全相同的“220V，40W”白熾電燈串聯(lián)在220V交流電源的火線與零線間時，2只電燈消耗的總電功率是多大？

Answer 1

分析：（1）滑動變阻器采用分壓接法，根據(jù)燈泡電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法，然后作出電路圖．
（2）根據(jù)電路圖、應(yīng)用歐姆定律分析實(shí)驗(yàn)誤差．
（3）由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出燈泡兩端電壓，由燈泡I-U圖象求出該電壓對應(yīng)的電流，然后由P=UI求出燈泡的實(shí)際功率．

解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電阻約為：R=

2202

40

=1210Ω；
電阻較大，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，滑動變阻器采用分壓接法，電路圖如圖所示：

（2）采用電流表內(nèi)接，電壓較低段誤差較大，因?yàn)殡妷涸叫。?br />燈絲電阻越小，由于電流表分壓造成的誤差越大；
（3）兩個相同的燈泡串聯(lián)接在220V電源上，每個燈泡兩端電壓為110V，由燈泡的I=U圖象可知，此時通過燈泡的電流為0.17A，則兩燈泡消耗的總功率P=UI=220V×0.17A=37.4W；
故答案為：（1）如圖所示；（2）電壓較低段誤差較大；（3）37.4W．

點(diǎn)評：連接電路圖時要注意確定滑動變阻器與電流表的接法，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．