第4課時(shí) 實(shí)驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線

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1、浙北小生工作室 1．一只小燈泡，標(biāo)有“3 V　1.5 W”字樣．現(xiàn)要描繪小燈泡0～3 V的伏安特性曲線．實(shí)驗(yàn)器材有： A．最大阻值為10 Ω的滑動(dòng)變阻器 B．電動(dòng)勢(shì)為6 V、內(nèi)阻約為1.0 Ω的電源 C．量程為0.6 A、內(nèi)阻約為1.0 Ω的電流表A1 D．量程為3 A、內(nèi)阻約為0.1 Ω的電流表A2 E．量程為3 V、內(nèi)阻約為6 kΩ的電壓表V1 F．量程為15 V、內(nèi)阻約為10 kΩ的電壓表V2 G．開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)電壓表應(yīng)選用________；電流表應(yīng)選用________．(將選項(xiàng)代號(hào)的字母填在橫線上) (2)在該實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的四個(gè)電路。為了減小誤

2、差，應(yīng)選取的電路是________(將選項(xiàng)代號(hào)的字母填在橫線上)． (3)以下是該實(shí)驗(yàn)的操作步驟： A．將電流表、電壓表、變阻器、小燈泡、電源、開關(guān)正確連接成電路 B．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器觸頭的位置，保證閉合開關(guān)前使變阻器與小燈泡并聯(lián)部分的阻值最大 C．閉合開關(guān)，記下電流表、電壓表的一組示數(shù)(U，I)，移動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，每移動(dòng)一次記下一組(U，I)值，共測(cè)出12組數(shù)據(jù) D．按所測(cè)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并將各點(diǎn)用直線段連接起來，得出小燈泡的伏安特性曲線 指出以上步驟中存在錯(cuò)誤或不妥之處并修改：________ 【答案】　(1)E　C　(2)C (3)步驟B不妥，應(yīng)為：閉合開關(guān)前應(yīng)

3、使變阻器與小燈泡并聯(lián)部分的電阻為零．(或B步驟中，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的電阻最小) 步驟D有錯(cuò)，應(yīng)為：按所測(cè)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并將各點(diǎn)用一條平滑的曲線連接起來． 2．(2009年高考浙江理綜)(1)如下圖甲所示，在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，同組同學(xué)已經(jīng)完成部分導(dǎo)線的連接，請(qǐng)你在實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接． 　 (2)某同學(xué)從標(biāo)稱為“220 V　25 W”、“220 V　300 W”、“220 V　500 W”的3只燈泡中任選一只，正確使用多用電表測(cè)量燈泡阻值如圖乙所示．該燈泡的阻值是________ Ω，標(biāo)稱的額定功率為________ W. 【解析】　由多用電表測(cè)得的是燈

4、泡的冷電阻，而燈泡的正常工作電阻要比冷電阻大得多，故標(biāo)稱的額定功率為25 W. 【答案】　(1)連線如圖 (2)160　25 3．(2010年福州模擬)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中要求加在小燈泡兩端的電壓可連續(xù)地從零調(diào)到額定電壓． (1)請(qǐng)?jiān)趫D中虛線框內(nèi)按要求完成實(shí)驗(yàn)電路圖(用筆線代替導(dǎo)線)． (2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)后作出的I－U圖象如圖所示，請(qǐng)分析該圖象形成的原因是：________________________________________________________________________. 【答案】　(1)電路圖如圖所示 (2)原因是：

5、金屬材料的電阻率隨著溫度的升高而升高． 4．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下： 小燈泡L，“3.8 V　0.3 A” 電壓表V，量程0～5 V，內(nèi)阻5 kΩ 電流表A1，量程0～100 mA，內(nèi)阻4 Ω 電流表A2，量程0～500 mA，內(nèi)阻0.4 Ω 滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值10 Ω，額定電流1.0 A 滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值5 Ω，額定電流0.5 A 直流電源E，電動(dòng)勢(shì)約為6 V，內(nèi)阻約為0.5 Ω 導(dǎo)線、電鍵等 (1)在上述器材中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________；電流表應(yīng)選________．(填元件的物理符號(hào)) (2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)

6、驗(yàn)的電路圖，并在圖中注明各元件的符號(hào)． (3)某實(shí)驗(yàn)小組完成實(shí)驗(yàn)后利用實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在I－U坐標(biāo)系中，描繪出如右圖所示的小燈泡的伏安特性曲線．根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷下圖中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)(　　) 【解析】　(1)本題變壓器采用分壓接法，通常應(yīng)當(dāng)選用最大阻值小的滑動(dòng)變阻器，但本題中如果選用R2，則電路中的電流會(huì)超過R2允許通過的最大電流，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)當(dāng)選擇R1.電流表A1的量程太小，故電流表應(yīng)當(dāng)選擇A2. (2)電路如圖所示，由于電壓要從0開始測(cè)量，滑動(dòng)變阻器用分壓接法；因?yàn)闊襞莸膬?nèi)阻比較小，電流表用外接法． (3)隨著通過小燈泡電壓電流的增大，小燈

7、泡消耗的功率增大，小燈泡的電阻也增大，由P＝知B圖正確，由P＝I2R知D圖正確． 【答案】　(1)R1　A2 (2)電路圖如圖所示 (3)BD 5．(2010年湖南師大附中)在測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路采用了變阻器分壓式和安培表外接法，如下圖是實(shí)驗(yàn)所用的實(shí)物圖，按實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行連線． 下表是某一同學(xué)測(cè)小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)過程中獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你作出該小燈泡的伏安特性曲線． 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 電壓(V) 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 電流(A) 0 0.12

8、 0.22 0.31 0.40 0.48 0.54 0.60 【答案】　如圖 6．(2010年江蘇省名校聯(lián)考)小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大．某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，用實(shí)驗(yàn)描繪小燈泡的伏安特性曲線． 實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材有： A．小燈泡 (規(guī)格為“2.5 V　1.2 W”) B．電流表 (量程為0～0.6 A，內(nèi)阻為1 Ω) C．電壓表 (量程為0～3 V，內(nèi)阻未知) D．滑動(dòng)變阻器　(0～10 Ω，額定電流為1 A) E．滑動(dòng)變阻器　(0～5 Ω，額定電流為0.5 A) F．電源　(E＝3 V，內(nèi)阻不計(jì)) G．定值定阻R0　(阻值R0＝6 Ω) H．開

9、關(guān)一個(gè)和導(dǎo)線若干 (1)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化，且能盡量消除系統(tǒng)誤差，在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖． (2)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是________(填寫器材前字母代號(hào))． (3)按照正確的電路圖，該同學(xué)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：(I是的示數(shù)，U是的示數(shù)，U燈是小燈泡兩端的實(shí)驗(yàn)際電壓)．請(qǐng)通過計(jì)算補(bǔ)全表格中的空格，然后在方格圖中畫出小燈泡的伏安特性曲線. I/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.48 U/V 0.08 0.15 0.25 0.40 0.60 0.90 1.30 1.85

10、 2.50 3.00 U燈/V (4)該同學(xué)將與本實(shí)驗(yàn)中一樣的兩個(gè)小燈泡以及給定的定值電阻R0三者一起串聯(lián)接在本實(shí)驗(yàn)中提供的電源兩端，則每個(gè)燈泡的實(shí)際功率是________W. 【解析】　(1)要使小燈泡兩端電壓從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，為測(cè)量更準(zhǔn)確，應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如下圖所示． (3)由第(1)問中所畫電路圖分析可得：U燈＝U－IRA，則可根據(jù)表中數(shù)據(jù)求出U燈，并畫出U燈－I圖線如圖所示． (4)在同一坐標(biāo)系中作出2U燈＋I(xiàn)R0＝E的圖線，根據(jù)此圖線與燈泡的U燈－I圖線的交點(diǎn)可得此時(shí)燈泡的電壓U燈＝0.6 V，電流I＝0.3 A．所以，燈泡的實(shí)際功率為P＝U燈I＝0.18 W. 【答案】　(1)如圖所示 (2)D (3) I/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.48 U/V 0.08 0.15 0.25 0.40 0.60 0.90 1.30 1.85 2.50 3.00 U燈/V 0.03 0.05 0.10 0.20 0.35 0.60 0.95 1.45 2.05 2.52 (4)0.18 精品資料·歡迎下載