高考物理總復(fù)習(xí) 第七章 第4講 實驗八 描繪小電珠的伏安特性曲線 新人教版1一只小燈泡，標有“3 V,1.5 W”的字樣現(xiàn)要描繪小燈泡03 V的伏安特性曲線實驗器材有：A最大阻值為10 的滑動變阻器B電動勢為6 V、內(nèi)阻約為1.0 的電源C量程為0.6 A、內(nèi)阻約為1.0 的電流表A1D量程為3 A、內(nèi)阻約為0.1 的電流表A2E量程為3 V、內(nèi)阻約為6 k的電壓表V1F量程為15 V、內(nèi)阻約為10 k的電壓表V2G開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)電壓表應(yīng)選用_；電流表應(yīng)選用_(將選項代號的字母填在橫線上)(2)在該實驗中，設(shè)計了如圖1所示的四個電路為了減小誤差，應(yīng)選取的電路是_(將選項代號的字母填在橫線上)圖1(3)以下是該實驗的操作步驟：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)滑動變阻器滑片的位置，保證閉合開關(guān)前使滑動變阻器與小燈泡并聯(lián)部分的阻值最大；C閉合開關(guān)，記下電壓表、電流表的一組示數(shù)(U1，I1)，移動滑動變阻器的滑片，每移動一次記下一組(U，I)值，共測出12組數(shù)據(jù)；D按所測數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點并將各點用直線段連接起來，得出小燈泡的伏安特性曲線指出以上步驟中存在錯誤或不妥之處并修改解析(1)因為小燈泡的額定電壓為3 V，故電壓表選E；小燈泡的額定電流I A0.5 A，故電流表選C.(2)小燈泡在額定電壓下的電阻R6 ，由于>，故電流表外接描繪伏安特性曲線時，電壓從零開始，需用滑動變阻器的分壓式接法，選C.答案(1)EC(2)C(3)步驟B不妥，閉合開關(guān)前應(yīng)使滑動變阻器與小燈泡并聯(lián)部分的阻值為零；步驟D有錯，應(yīng)為按所測數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點并將各點用一條平滑的曲線連接起來2有一個小燈泡上標有“4 V,2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的IU圖線，現(xiàn)有下列器材供選用：A電壓表(05 V，內(nèi)阻10 k)B電壓表(015 V，內(nèi)阻20 k)C電流表(03 A，內(nèi)阻0.4 )D電流表(00.6 A，內(nèi)阻1 )E滑動變阻器(最大阻值為10 ，允許最大電流為2 A)F滑動變阻器(最大阻值為500 ，允許最大電流為1 A)G學(xué)生電源(直流6 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實驗時，選用圖2甲而不選用圖乙所示的電路圖來完成實驗，其理由是：_.(2)實驗中所用電壓表應(yīng)選用_，電流表應(yīng)選用_，滑動變阻器應(yīng)選用_(用序號字母表示)圖2解析(1)因?qū)嶒災(zāi)康氖敲枥L小燈泡的伏安特性曲線，需要多次改變小燈泡兩端的電壓，故采用甲圖所示的分壓式電路合適，這樣電壓可以從零開始調(diào)節(jié)，且能方便地測多組數(shù)據(jù)(2)因小燈泡額定電壓為4 V,015 V的量程太大，讀數(shù)誤差大，所以電壓表選05 V的A；小燈泡的額定電流I0.5 A，則電流表只能選D；滑動變阻器F的最大阻值遠大于小燈泡電阻8 ，調(diào)節(jié)不方便，故應(yīng)選滑動變阻器E；又因RVRA>R，所以電流表應(yīng)外接答案(1)描繪燈泡的IU圖線所測數(shù)據(jù)需從零開始，并要多取幾組數(shù)據(jù)(2)ADE3圖3為“測繪小燈泡伏安特性曲線”實驗的實物電路圖，已知小燈泡額定電壓為2.5 V.圖3(1)完成下列實驗步驟：閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，_；閉合開關(guān)后，逐漸移動變阻器的滑片，_；斷開開關(guān)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線(2)在虛線框中畫出與實物電路相應(yīng)的電路圖解析(1)滑動變阻器為分壓式接法，故閉合開關(guān)前，燈泡兩端的電壓為零，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使它靠近滑動變阻器左端的接線柱閉合開關(guān)后，逐漸移動滑動變阻器的滑片，增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達到額定電壓(2)與實物電路相應(yīng)的電路圖如圖所示答案(1)使它靠近滑動變阻器左端的接線柱增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達到其額定電壓(2)如解析圖所示4物理興趣小組的同學(xué)們從實驗室中找到一只小燈泡，其標稱功率值為0.75 W，額定電壓值已模糊不清他們想測定其額定電壓值，于是先用歐姆表直接測出該燈泡的電阻約為2 ，然后根據(jù)公式計算出該燈泡的額定電壓U V1.22 V他們懷疑所得電壓值不準確，于是，再利用下面可供選擇的實驗器材設(shè)計一個電路，測量通過燈泡的電流和它兩端的電壓并根據(jù)測量數(shù)據(jù)來繪燈泡的UI圖線，進而分析燈泡的額定電壓A電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約3 k)B電流表A1(量程150 mA，內(nèi)阻約2 )C電流表A2(量程500 mA，內(nèi)阻約0.6 )D滑動變阻器R1(020 )E滑動變阻器R2(0100 )F電源E(電動勢4.0 V，內(nèi)阻不計)G開關(guān)S和導(dǎo)線若干H待測燈泡L(額定功率0.75 W，額定電壓未知)(1)在下面所給的虛線框中畫出他們進行實驗的電路原理圖，指出上述器材中，電流表選擇_(填“A1”或“A2”)；滑動變阻器選擇_(填“R1”或“R2”)(2)在實驗過程中，該同學(xué)將燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加，當(dāng)電壓達到1.23 V時，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很暗，當(dāng)達到2.70 V時，發(fā)現(xiàn)燈泡已過亮，便立即斷開開關(guān)，并將所測數(shù)據(jù)記錄在下邊表格中.次數(shù)1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310請你根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖4中作出燈泡的UI圖線圖4(3)由圖象得出該燈泡的額定電壓應(yīng)為_V；這一結(jié)果大于1.23 V，其原因是_解析(1)根據(jù)PI2R，估算燈泡的電流大約是600 mA，因此電流表應(yīng)選A2；本實驗要描繪出燈泡的UI圖線，需要測量多組數(shù)據(jù)，因此滑動變阻器應(yīng)接成分壓式，所以應(yīng)選阻值較小的R1；小燈泡電阻不大，電流表應(yīng)外接；(2)如圖所示(3)由PUI0.75 W，再結(jié)合圖象可知U額2.5 V；大于1.23 V的原因是由于燈泡冷態(tài)電阻小于正常工作時的電阻答案(1)電路原理圖如圖所示A2R1(2)見解析圖(3)2.5(2.42.6)燈泡冷態(tài)電阻小于正常工作時的電阻(或燈泡電阻隨溫度升高而變大)5某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：小燈泡L，規(guī)格“4.0 V,0.7 A”；電流表A1，量程3 A，內(nèi)阻約為0.1 ；電流表A2，量程0.6 A，內(nèi)阻r20.2 ；電壓表V，量程3 V，內(nèi)阻rV9 k；標準電阻R1，阻值1 ；標準電阻R2，阻值3 k；滑動變阻器R，阻值范圍010 ；學(xué)生電源E，電動勢6 V，內(nèi)阻不計；開關(guān)S及導(dǎo)線若干 甲同學(xué)設(shè)計了如圖5(1)所示的電路來進行測量，當(dāng)通過L的電流為0.46 A時，電壓表的示數(shù)如圖(2)所示，此時L的電阻為_.圖5乙同學(xué)又設(shè)計了如圖10a所示的電路來進行測量，電壓表指針指在最大刻度時，加在L上的電壓值是_V.學(xué)習(xí)小組認為要想更準確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計電路請你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材，在圖6b所示的虛線框內(nèi)補畫出實驗電路圖，并在圖上標明所選器材代號圖6解析電壓表的示數(shù)U2.30 V，所以燈泡的電阻RL 5 .由題圖知電壓表V與R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)分壓，當(dāng)電壓表V的示數(shù)為3 V時，R2兩端的電壓U2R2×3 V1 V，所以燈泡兩端的電壓UUVU2(31)V4 V.要想更準確地描繪出L完整的伏安特性曲線，則電壓表的量程為4.0 V，電流表的量程為0.7 A，因此將電壓表V與標準電阻R2串聯(lián)改裝為量程為4.0 V的電壓表，將電流表A2與標準電阻R1，并聯(lián)改裝量程為0.6 A A0.72 A的電流表故虛線框內(nèi)實驗電路如下圖所示答案54如解析圖所示