第2課時學(xué)生實(shí)驗(yàn):描繪小燈泡的伏安特性曲線1.在描繪小燈泡的伏安特性曲線時,采用如圖所示的電路,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)移動滑動變阻器的滑片時,電流表的示數(shù)變化而電壓表的指針不動,下列原因可能的是(C)A.燈泡中燈絲已燒斷B.滑片接觸不良C.燈泡內(nèi)部短路D.滑動變阻器A端接觸不良解析:由題圖知,若電壓表的電阻無窮大,移動滑片時,因電流表示數(shù)有變化,故和電流表串聯(lián)的回路中不存在斷點(diǎn),選項(xiàng)A錯誤;若滑片接觸不良,電路中不可能有電流,選項(xiàng)B錯誤;若滑動變阻器A端接觸不良,滑片移動時電流表和電壓表讀數(shù)均變化,選項(xiàng)D錯誤;若燈泡內(nèi)部短路則燈泡兩端電壓為零,電壓表指針不動,移動滑片時,只有電流表指針變化,選項(xiàng)C正確.2.為探究小燈泡L的伏安特性,連好圖(甲)所示的電路后閉合開關(guān),通過移動變阻器的滑片,使小燈泡中的電流由零開始逐漸增大,直到小燈泡正常發(fā)光,由電流表和電壓表得到的多組讀數(shù)描繪出的IU 圖像應(yīng)是圖(乙)中的(C)解析:小燈泡中的電流逐漸增大時其溫度升高,導(dǎo)致電阻R增大.只有C選項(xiàng)對.3.(2015浙江卷,22)圖(甲)是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接圖.(1)根據(jù)圖(甲)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖(乙)中的,所示,電流表量程為0.6 A,電壓表量程為3 V.所示讀數(shù)為:、.兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為和.解析:(1)如圖所示(2)由圖(乙)可知,量程為0.6 A的電流表的讀數(shù)為0.10 A,的讀數(shù)為0.24 A;量程為3 V的電壓表的分度值為0.1 V,的讀數(shù)分別為2.00 V與0.27 V.因小燈泡通過的電流隨其兩端電壓的增大而增大,故與,與分別對應(yīng),故由歐姆定律R=UI可得由兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為R1=0.270.1 =2.7 ,R2=2.000.24 8.3 .答案:(1)圖見解析(2)0.10 A0.24 A2.00 V0.27 V2.7(0.1)8.3(0.1)如填為8.3(0.1)2.7(0.1)也行4.在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,用導(dǎo)線a,b,c,d,e,f,g和h按圖所示方式連接電路,電路中所有元器件都完好,且電壓表和電流表已調(diào)零.閉合開關(guān)后:(1)若電壓表的示數(shù)為2 V,電流表的示數(shù)為零,小電珠不亮,則斷路的導(dǎo)線為.(2)若電壓表的示數(shù)為零,電流表的示數(shù)為0.3 A,小電珠亮,則斷路的導(dǎo)線為.(3)若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器,小電珠亮度發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零,則斷路的導(dǎo)線為.解析:將實(shí)物圖轉(zhuǎn)化成電路圖,如圖所示.(1)電壓表有示數(shù)說明電壓表與供電電路相連,而小電珠不亮,故d導(dǎo)線斷.(2)電壓表示數(shù)為零,電流表示數(shù)為0.3 A,則電壓表與電源斷開,故h導(dǎo)線斷.(3)無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表、電流表示數(shù)不能調(diào)為零,說明變阻器不為分壓式接法,但小電珠仍亮且亮度發(fā)生變化,故g導(dǎo)線斷.答案:(1)d(2)h(3)g5.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 V0.7 A”;電流表A1,量程03 A,內(nèi)阻約為0.1 ;電流表A2,量程00.6 A,內(nèi)阻r2=0.2 ;電壓表V,量程03 V,內(nèi)阻rV=9 k;標(biāo)準(zhǔn)電阻R1,阻值1 ;標(biāo)準(zhǔn)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4.5 V,內(nèi)阻不計(jì);開關(guān)S及導(dǎo)線若干.(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路來進(jìn)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;(2)乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路來進(jìn)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;(3)學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要盡量完整地描繪出L完整的伏安特性曲線,需要重新設(shè)計(jì)電路.請你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所提供器材,在圖4所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并在圖上標(biāo)明所選器材代號.解析:(1)電壓表示數(shù)2.30 V,R=2.300.46 =5 .(2)UL=3.009 000(9 000+3 000)V=4 V.(3)準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線,需要將電流、電壓調(diào)節(jié)達(dá)到小燈泡的額定值.測量時03 A電流表不能使用,03 V電壓表和00.6 A電流表量程不夠必須改裝;將電壓表和R2串聯(lián),剛好滿足04 V量程(小燈泡額定電壓為4 V);電流表A2與R1并聯(lián)即可將電流表量程擴(kuò)至00.72 A,兩表改裝完畢之后,再考慮內(nèi)、外接的問題,由于改裝后的電壓表量程最大值剛好等于小燈泡額定電壓,也就不適于將改裝后的電流表內(nèi)接,否則電壓表會超量程.電流表應(yīng)采用外接法,如圖所示.答案:(1)5(2)4(3)見解析6.發(fā)光晶體二極管是用電器上做指示燈用的一種電子元件.它的電路符號如圖(甲)所示,正常使用時,帶“+”的一端接高電勢,帶“-”的一端接低電勢.某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)方法探究二極管的伏安特性,現(xiàn)測得它兩端的電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)如表所示.U/V00.40.81.21.6I/mA00.92.34.36.8U/V2.02.42.62.83.0I/mA13.019.024.030.037.0(1)在圖(乙)的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.(除電源、開關(guān)、滑動變阻器外,實(shí)驗(yàn)用電壓表:內(nèi)阻RV約為10 k,電流表:內(nèi)阻RA約為100 )(2)在圖(丙)中用描點(diǎn)法畫出二極管的伏安特性曲線.(3)根據(jù)(2)中畫出的二極管的伏安特性曲線,簡要說明發(fā)光二極管的電阻與其兩端電壓的關(guān)系 .解析:(1)同時測定二極管上的電流和電壓時,由歐姆定律分析表格中的每一組數(shù)據(jù),可以看出發(fā)光二極管的電阻是變化的,變化的范圍大約在100500 之間,故電流表的內(nèi)阻對測量結(jié)果影響較大,利用電流表外接法誤差較小.測量數(shù)據(jù)應(yīng)從0開始,滑動變阻器采用分壓式接法,才能得到足夠多的數(shù)據(jù).實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示.(2)將表格提供的數(shù)據(jù)在圖中描點(diǎn),平滑連接各點(diǎn)可畫出IU圖線.伏安特性曲線如圖所示.(3)發(fā)光二極管的電阻隨其兩端電壓的增大而呈現(xiàn)非線性減小.答案:見解析5