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某一小型电风扇额定电压为4.0V,额定功率为2.4W.某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线.实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:A.电源E(电动势为4.5V)B.电压

题目详情
某一小型电风扇额定电压为4.0V,额定功率为2.4W.某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线.实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
A.电源E(电动势为4.5V)
B.电压表V(量程为0~5V,内阻约为4kΩ)
C.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为0.2Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约0.05Ω);
E.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω,额定电流1A)
F.滑动变阻器R2(最大阻值2kΩ,额定电流100mA)

①为了便于调节,减小读数误差和系统误差,实验中所用电流表应选用______,滑动变阻器应选用______.(填所选仪器前的字母序号).
②请你为该小组设计实验电路,并把电路图画在虚线内(小电风扇的电路符号如图1所示).
③操作过程中发现,小电风扇通电后受阻力作用,电压表读数小于0.5V时电风扇没启动.该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图2所示,由此可以判定,小电风扇的电阻为______,正常工作时的发热功率为______,机械功率为______.
▼优质解答
答案和解析
①电风扇的额定电流I=
P
U
=0.6A,从读数误差的角度考虑,电流表选择C.电风扇的电阻比较小,则滑动变阻器选择总电阻为10Ω的误差较小,即选择E.
②因为电压电流需从零开始测起,则滑动变阻器采用分压式接法,电风扇的电阻大约R=
U2
P
≈6.67Ω,远小于电压表内阻,属于小电阻,电流表采用外接法.电路图如图所示.
③电压表读数小于0.5V时电风扇没启动.根据欧姆定律得,
R=
U
I
=
0.5
0.2
=2.5Ω.
正常工作时电压为4V,根据图象知电流为0.6A,
则电风扇发热功率P=I2R=0.36×2.5W=0.9W,
则机械功率P′=UI-I2R=2.4-0.9=1.5W.
故答案为①C、E  ②如图所示  ③2.5Ω,0.9W,1.5W.
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