2019-2020年高中物理 第2章 第12節(jié) 實(shí)驗 描繪小燈泡的伏安特性曲線練習(xí) 新人教版選修3-1用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組(U、I)值，在IU坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線基礎(chǔ)鞏固1在描繪小燈泡的伏安特性時，以電流值作橫坐標(biāo)，電壓值作縱坐標(biāo)所得的圖線可能是下圖中的(D)解析：隨著燈泡中電流的增大，燈絲溫度升高電阻變大，反映在UI圖線上應(yīng)該是曲線且曲線的斜率越來越大，故選項D正確2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)，故A錯若滑片接觸不良，電路中不可能有電流，故B錯若滑動變阻器A端接觸不良，滑片移動時電流表和電壓表讀數(shù)均變化，故D錯若燈泡內(nèi)部短路則燈泡兩端電壓為零，電壓表指針不變，移動滑片時，只有電流表指針變化，故選C.3在圖中，甲、乙兩圖分別為測燈泡電阻R的電路圖，下列說法不正確的是(B)A甲圖的接法叫電流表外接法，乙圖的接法叫電流表內(nèi)接法B甲中R測>R真，乙中R測<R真C甲中誤差由電壓表分流引起，為了減小誤差，應(yīng)使RRV，故此法測較小電阻好D乙中誤差由電流表分壓引起，為了減小誤差，應(yīng)使RRA，故此法測較大電阻好解析：甲圖叫做電流表的外接，乙圖叫做電流表的內(nèi)接，A正確；甲圖由于電壓表的分流導(dǎo)致電流的測量值偏大，由R可知，R測R真；R越小，電壓表分流越小，誤差越小，因此這種接法適合測小電阻；乙圖由于電流表的分壓，導(dǎo)致電壓的測量值偏大由R得R測R真，R越大，電流表的分壓越小，誤差越小，因此這種接法適用于測大電阻，B錯誤；C、D正確；故選B.4如圖為“測繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗的實(shí)物電路圖，已知小燈泡額定電壓為2.5 V. (1)完成下列實(shí)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(shí)驗數(shù)據(jù)作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線(2)在虛線框中畫出與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖解析：(1)滑動變阻器在最左端時，小燈泡電壓最小，為了保護(hù)小燈泡不被燒壞，因此在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)處在最左端在調(diào)節(jié)滑動變阻器時，應(yīng)注意電壓表的示數(shù)，不能超過小燈泡的額定電壓答案：(1)使它靠近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(dá)到額定電壓(2)如圖所示5某學(xué)生用如圖甲所示的器材做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗，小燈泡標(biāo)有 “3.8 V，1 W”的字樣，電池組電動勢為4.5 V(內(nèi)阻不計)，滑動變阻器有兩種規(guī)格：R1標(biāo)有“10 、2 A”，R2標(biāo)有“100 、20 mA”測量時要求小燈泡兩端的電壓從零開始，并測多組數(shù)據(jù)(1)滑動變阻器應(yīng)選用_(2)開始實(shí)驗前他的實(shí)物接線如圖甲所示，請指出該學(xué)生實(shí)物接線中的錯誤有哪些？a_；b._；c_；d._請就此在圖乙中進(jìn)行正確的連接解析：(1)根據(jù)小燈泡的額定功率和額定電壓，可得其額定電流I0.26A，故滑動變阻器應(yīng)選R1.(2)a.滑動變阻器采取限流接法；b導(dǎo)線接在變阻器的滑動觸頭上；c電壓表采取串聯(lián)接入；d電流表選擇量程太大正確連接如下圖所示答案：(1)R1(2)見解析6要測繪一個標(biāo)有“3 V 0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V，并便于操作已選用的器材有：電池組(電動勢為4.5 V，內(nèi)阻約1 )；電流表(量程為0250 mA，內(nèi)阻約5 )；電壓表(量程為03 V，內(nèi)阻約3 k)；電鍵一個、導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的_(填字母代號)A滑動變阻器(最大阻值20 ，額定電流1 A)B滑動變阻器(最大阻值1 750 ，額定電流0.3 A)(2)實(shí)驗的電路圖應(yīng)選用下列的圖_(填字母代號) (3)實(shí)驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V，內(nèi)阻為5 的電源兩端，小燈泡消耗的功率是_W.解析：本題考查描繪小燈泡伏安特性曲線實(shí)驗的器材選用、電路選用及實(shí)驗數(shù)據(jù)處理，意在考查考生實(shí)驗分析及數(shù)據(jù)處理的能力(1)描繪小燈泡伏安特性曲線實(shí)驗要求電壓調(diào)節(jié)范圍大，因此滑動變阻器采用分壓式，為使調(diào)節(jié)過程中電壓變化盡可能均勻，選用最大阻值較小的滑動變阻器A.(2)由于小燈泡的電阻比較小，因此電流表采用外接法，選用B圖(3)畫出電源的伏安特性曲線，如圖所示，兩個圖線的交點(diǎn)即為小燈泡接在電源兩端時小燈泡中的電流與小燈泡兩端的電壓，U1.0 V，I0.10 A，因此小燈泡消耗的功率為PUI0.1 W.答案：(1)A(2)B(3)0.17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(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6 V，內(nèi)阻不計；開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)甲同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路來進(jìn)行測量，當(dāng)通過L的電流為0.46 A時，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，此時L的電阻為_.(2)乙同學(xué)又設(shè)計了如圖丙所示的電路來進(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)為要想更準(zhǔn)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，在圖丁所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實(shí)驗電路圖并在圖上標(biāo)明所選器材代號解析：(1)由圖乙知，電壓表的讀數(shù)為2.30 V，根據(jù)歐姆定律，L的電阻RL 5 ；(2)電壓表與電阻R2串聯(lián)，電壓表兩端的電壓3 V，根據(jù)串聯(lián)電路電阻與電壓的關(guān)系，電阻R2兩端的電壓為1 V，燈泡L兩端的電壓為電壓表和電阻R2兩端的電壓之和，即為4 V；(3)如圖所示答案：(1)5(2)4(3)見解析圖能力提升8在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗中，所用器材有：小燈泡(2.5 V，0.6 W)，滑動變阻器，多用電表，電流表，學(xué)生電源，開關(guān)，導(dǎo)線若干粗測小燈泡的電阻，應(yīng)選擇多用電表_(請?zhí)顚憽?”、“10”或“100”)倍率的電阻擋；調(diào)零后，將表筆分別與小燈泡的兩極連接，示數(shù)如圖，結(jié)果為_.實(shí)驗中使用多用電表測量電壓，請根據(jù)實(shí)驗原理圖完成實(shí)物圖中的連線開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于_端，為使小燈泡亮度增加，P應(yīng)由中點(diǎn)向_端滑動下表為電壓等間隔變化測得的數(shù)據(jù)，為了獲得更準(zhǔn)確的實(shí)驗圖象，必須在相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)_(請?zhí)顚憽癮b”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”)間多測幾組數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)點(diǎn)abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244解析：小燈泡(2.5 V，0.6 W)對應(yīng)電阻為R 10.4 ，所以選“1”擋，示數(shù)為7.5 .電流表的電阻也就幾歐，與電壓表幾千歐相比，小燈泡的電阻算小電阻，所以電流表必須外接，伏安特性曲線要求電壓從0開始逐漸變大，所以滑動變阻器必須采用分壓接法從a端開始，電壓為零，向b端移動，對小燈泡所加電壓逐漸變大ab之間電流增加了0.122 A，其他各段電流增加了0.03 A 左右所以需要在ab之間將電流分為0.030 A、0.060 A、0.090 A，分別測出相應(yīng)的電壓值答案：17.5如解析圖所示 abab