實(shí)驗(yàn)九描繪小電珠的伏安特性曲線 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.掌握滑動(dòng)變阻器的使用方法及連接方式。2.掌握伏安特性曲線的描繪方法。3.理解小電珠的伏安特性曲線為什么是曲線?！緦?shí)驗(yàn)原理】1.用電流表測(cè)出流過小電珠的電流,用電壓表測(cè)出小電珠兩端的電壓,測(cè)出多組(U,I)值,在I-U坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn),用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來。2.電流表外接:因?yàn)樾‰娭榈碾娮栎^小,如果電流表內(nèi)接,誤差明顯較大;滑動(dòng)變阻器采用分壓式,使電壓能從零開始連續(xù)變化。【實(shí)驗(yàn)器材】小電珠(3.8 V,0.3 A)或(2.5 V,0.6 A)一個(gè)、電壓表(03 V15 V)與電流表(00.6 A3 A)各一個(gè)、滑動(dòng)變阻器(最大阻值20 )一個(gè)、學(xué)生低壓直流電源(或電池組)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆。【實(shí)驗(yàn)過程】1.電路連接:確定電流表、電壓表的量程,采用電流表外接法,滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,按圖中的原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路。2.開關(guān)閉合:把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最左端,接線經(jīng)檢查無誤后,閉合開關(guān)S。3.數(shù)據(jù)測(cè)量:移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置,測(cè)出12組左右不同的電壓值U和電流值I,并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格中,斷開開關(guān)S?！緮?shù)據(jù)處理】1.在坐標(biāo)紙上以U為橫軸,以I為縱軸,建立坐標(biāo)系。2.在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中,以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜)。3.將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來,就得到小電珠的伏安特性曲線?！菊`差分析】1.系統(tǒng)誤差:由于采用的是電流表外接法,電流表的測(cè)量值大于小電珠電流的真實(shí)值。2.偶然誤差:(1)電壓表、電流表讀數(shù)時(shí)存在誤差。(2)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖時(shí)存在誤差?！咀⒁馐马?xiàng)】1.電路的調(diào)節(jié):閉合開關(guān)S前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到使小電珠分得電壓為零的一端,使開關(guān)閉合時(shí)小電珠的電壓從零開始變化,同時(shí)也是為了防止開關(guān)剛閉合時(shí)因小電珠兩端電壓過大而燒壞小電珠。2.圖象的畫法:(1)建立坐標(biāo)系時(shí),縱軸表示電流,橫軸表示電壓,兩坐標(biāo)軸選取的標(biāo)度要合理。(2)I-U圖線在U=1.0 V左右時(shí)將發(fā)生明顯彎曲,故在U=1.0 V左右繪點(diǎn)要密,以防出現(xiàn)較大誤差。(3)誤差較大的點(diǎn)要舍去,I-U圖線應(yīng)是平滑曲線而非折線。3.實(shí)驗(yàn)操作:當(dāng)小電珠的電壓接近額定值時(shí)要緩慢增加,到額定值記錄I后馬上斷開開關(guān)。熱點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理的理解和器材的選取【典例1】小華和小明在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中:導(dǎo)學(xué)號(hào)04450184電電壓壓U/VU/V0.00.00 00.20.20 00.40.40 00.70.70 01.01.00 01.31.30 01.71.70 02.12.10 02.52.50 0電電流流I/AI/A0.00.00 00.10.14 40.20.24 40.20.26 60.30.37 70.40.40 00.40.43 30.40.45 50.40.46 6(1)實(shí)驗(yàn)室有兩種滑動(dòng)變阻器供選擇:A.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍010 、額定電流3 A)B.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍02 000 、額定電流1 A)實(shí)驗(yàn)中選擇的滑動(dòng)變阻器是。(填寫字母序號(hào)) (2)在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。(3)開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至(選填“左”或“右”)端。 (4)利用表中數(shù)據(jù),在圖乙中畫出小燈泡的U-I圖象。(5)他們?cè)赨-I圖象上找到小燈泡工作電壓為2.0 V時(shí)坐標(biāo)點(diǎn),計(jì)算此狀態(tài)的電阻值時(shí),小明提出用圖象上該點(diǎn)曲線斜率表示小燈泡的阻值;小華提出該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示小燈泡的阻值。你認(rèn)為(選填“小華”或“小明”)的方法正確。 【規(guī)范解答】(1)由于燈泡的電阻大約在幾歐左右,為了便于測(cè)量,滑動(dòng)變阻器選擇010 的。(2)由于燈泡的電壓和電流從零開始測(cè)起,則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法;電流表采用外接法。實(shí)物連線圖如圖所示。(3)為了保護(hù)測(cè)量電路,開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至最左端。(4)小燈泡的U-I圖象如圖所示。(5)根據(jù)歐姆定律知R= 電阻的大小為該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率,故小華的方法正確。答案:(1)A(2)見規(guī)范解答圖(3)左(4)見規(guī)范解答圖(5)小華UI，【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)一電學(xué)元件,該電學(xué)元件上標(biāo)有“最大電流不超過6 mA,最大電壓不超過7 V”,同學(xué)們想通過實(shí)驗(yàn)描繪出該電學(xué)元件的伏安特性曲線,他們?cè)O(shè)計(jì)的一部分電路如圖所示,圖中定值電阻R=1 k,用于限流;電流表量程為10 mA,內(nèi)阻約為5 ;電壓表(未畫出)量程為10 V,內(nèi)阻約為10 k;電源電動(dòng)勢(shì)E為12 V,內(nèi)阻不計(jì)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)有兩個(gè)滑動(dòng)變阻器可供選擇:A.阻值0200 ,額定電流0.3 AB.阻值020 ,額定電流0.5 A應(yīng)選的滑動(dòng)變阻器是(選填“A”或“B”)。 正確接線后,測(cè)得數(shù)據(jù)如表所示:1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010U/VU/V0.00.00 03.03.00 06.06.00 06.16.16 66.26.28 86.36.32 26.36.36 66.36.38 86.36.39 96.46.40 0I/mAI/mA0.00.00 00.00.00 00.00.00 00.00.06 60.50.50 01.01.00 02.02.00 03.03.00 04.04.00 05.55.50 0(2)由以上數(shù)據(jù)分析可知,電壓表應(yīng)并聯(lián)在M與(選填“O”或“P”)之間。 (3)將電路圖在虛線框中補(bǔ)充完整:(4)從表中數(shù)據(jù)可知,該電學(xué)元件的電阻的特點(diǎn)是: _?！窘馕觥?1)滑動(dòng)變阻器A允許的最大電壓為0.3200 V=60 V12 V,滑動(dòng)變阻器B兩端所能加的最大電壓為0.520 V=10 V12 V,為保證安全,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選A。(2)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,電學(xué)元件電阻最小測(cè)量值約為R= 1 163.6 ,電流表內(nèi)阻約為5 ,電壓表內(nèi)阻約為10 k,相對(duì)來說,元件電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻,電流表應(yīng)采用內(nèi)接法,因此電壓表應(yīng)并聯(lián)在M與P之間。6.400.005 5(3)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,電壓與電流從零開始變化,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法,由(2)可知,電流表采用內(nèi)接法,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示:(4)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,當(dāng)元件兩端的電壓小于6 V時(shí),電路電流很小,幾乎為零,由歐姆定律可知,元件電阻非常大,不導(dǎo)電;當(dāng)元件兩端電壓大于6 V時(shí),隨著電壓的升高電流迅速增大,電壓與電流的比值減小,電阻變小。答案:(1)A(2)P(3)見解析圖(4)當(dāng)元件兩端的電壓小于6 V時(shí),元件電阻非常大,不導(dǎo)電;當(dāng)元件兩端電壓大于6 V時(shí),隨著電壓的升高而電阻變小2.某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究LED燈的伏安特性曲線,可用的器材如下:電源(內(nèi)阻不計(jì))、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、不同規(guī)格的LED燈兩組、開關(guān)、導(dǎo)線。(1)該同學(xué)將燈L1連接成如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片位置應(yīng)置于最(選填“左”或“右”)端。各元件檢查正常,閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),而電流表始終無示數(shù),且燈L1不亮,則一定斷路的導(dǎo)線是。 (2)更換導(dǎo)線后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,得到燈L1的I-U圖象如圖乙中的圖線,則可知燈L1的電阻隨電壓增大而(選填“變大”“變小”或“不變”)。 (3)換燈L2重做實(shí)驗(yàn),得到其I-U圖象如圖乙中的圖線。將滑動(dòng)變阻器的滑片移到合適位置固定,同時(shí)撤去導(dǎo)線2,接燈L2時(shí)電流表的讀數(shù)為0.16 A,接燈L1時(shí)電流表的讀數(shù)為0.14 A,燈被短路時(shí),電流表的讀數(shù)應(yīng)為 A。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 【解析】(1)該同學(xué)將燈L1連接成如題圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,由圖可知該電路為分壓式電路,所以開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最左端,使開始時(shí)LED燈兩端的電壓最小。各元件檢查正常,閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),說明電壓表的支路沒有問題;而電流表始終無示數(shù),且燈L1不亮,則只有LED燈的支路存在問題,所以一定斷路的導(dǎo)線是6。(2)在題圖乙I-U圖象中,各個(gè)點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的連線的斜率表示電阻的倒數(shù),由圖可知,隨電壓增大,各點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的連線的斜率增大,所以可知燈L1的電阻值減小。(3)由題圖乙可以讀出,接燈L2時(shí)電流表的讀數(shù)為0.16 A,此時(shí)的電壓為U2=0.8 V;接燈L1時(shí)電流表的讀數(shù)為0.14 A,此時(shí)的電壓為U1=1.1 V;設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E,滑動(dòng)變阻器阻值為R,由閉合電路歐姆定律得E=U1+I1R,E=U2+I2R,聯(lián)立解得E=3.2 V,R=15 。所以當(dāng)燈被短路時(shí),電流表的讀數(shù)I= =0.213 A0.21 A。E3.2 AR15答案:(1)左6(2)變小(3)0.21【反思?xì)w納】選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器要遵循安全性原則(不使電學(xué)元件受損)和準(zhǔn)確性原則(盡量減小誤差)。比如選擇電表時(shí),首先保證流過電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過使用量程,然后再合理選擇量程使指針有較大偏轉(zhuǎn)(要達(dá)到滿偏的1/3),以盡量減小測(cè)量的相對(duì)誤差。而一些實(shí)驗(yàn)壓軸題的難點(diǎn)往往就放在對(duì)安全性原則和準(zhǔn)確性原則的理解上。熱點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)電路的選取和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理【典例2】(2017全國(guó)卷)某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有:小燈泡L(額定電壓3.8 V,額定電流0.32 A);電壓表 (量程3 V,內(nèi)阻3 k);電流表(量程0.5 A,內(nèi)阻0.5 );固定電阻R0(阻值1 000 );滑動(dòng)變阻器R(阻值09.0 );電源E(電動(dòng)勢(shì)5 V,內(nèi)阻不計(jì));開關(guān)S;導(dǎo)線若干。 導(dǎo)學(xué)號(hào)04450185(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量,畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖甲所示。由實(shí)驗(yàn)曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻(選填“增大”“不變”或“減小”),燈絲的電阻率(選填“增大”“不變”或“減小”)。 (3)用另一電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V,內(nèi)阻1.00 )和題給器材連接成圖乙所示的電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實(shí)際功率。閉合開關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi),小燈泡的最小功率為W,最大功率為W。(結(jié)果均保留2位小數(shù)) 【規(guī)范解答】(1)由于電壓表量程是0 3 VUL=3.8 V,故用定值電阻R0與電壓表串聯(lián),擴(kuò)大其量程。電源內(nèi)阻不計(jì),滑動(dòng)變阻器總阻值較小,小燈泡上的電壓應(yīng)從零開始調(diào)節(jié),故實(shí)驗(yàn)電路采用外接法分壓式電路,如圖所示。(2)小燈泡伏安特性曲線上的某一點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率的物理意義是 隨著電流的增加,小燈泡的電阻增大,由電阻定律知燈絲的電阻率增大。L1R，(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值R1=9 時(shí),小燈泡上電壓隨電流變化的關(guān)系為:U1= E0-I1(r+R1),即:U1 = 4-10I1;在圖甲小燈泡伏安特性曲線上作出關(guān)系式表示的直線(如圖)。直線與曲線交點(diǎn)坐標(biāo)為(1.75 V,225 mA),故小燈泡的最小功率為P1 = I1U1 =0.2251.75 W= 0.39 W; 當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值R2=0時(shí),燈泡消耗的功率最大,有U2=E0-I2r,即:U2=4-I2,直線與曲線交點(diǎn)坐標(biāo)為(3.67 V,320 mA),如圖所示。小燈泡的最大功率為P2=I2U2=0.323.67 W = 1.17 W。答案:(1)見規(guī)范解答(2)增大增大(3)0.391.17【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3 V0.6 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(dòng)勢(shì)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);開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的(填字母代號(hào))。 A.滑動(dòng)變阻器(最大阻值20 ,額定電流1 A)B.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1 750 ,額定電流0.3 A)(2)實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖(填字母代號(hào))。 (3)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢(shì)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】(1)因?qū)嶒?yàn)要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增加到3 V,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法,應(yīng)選最大電阻較小的變阻器A。(2)因小燈泡電阻為R= 所以 故電流表應(yīng)用外接法,而滑動(dòng)變阻器用分壓式,故電路圖應(yīng)選B。2U915P0.6VARRRR，(3)電源與小燈泡直接串聯(lián),那么路端電壓等于小燈泡兩端的電壓,畫出內(nèi)阻為5 ,電動(dòng)勢(shì)為1.5 V的電源的路端電壓與干路電流的關(guān)系圖線,它與小燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)表示小燈泡與該電源直接串聯(lián)(因?yàn)殡娫磧啥说碾妷杭巴ㄟ^電源的電流與小燈泡兩端的電壓及通過小燈泡的電流相等),如圖所示,根據(jù)交點(diǎn)坐標(biāo)(1.0 V,0.1 A)可以計(jì)算出小燈泡消耗的功率為P=UI=10.1 W=0.1 W。答案:(1)A(2)B(3)0.12.太空探測(cè)器在探索宇宙過程中,由太陽能電池板給它提供能源。光明中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室有一塊太陽能電池板,當(dāng)有光照射它時(shí)(作為電源),其路端電壓與總電流的關(guān)系圖象如圖甲中的曲線所示;若沒有光照射它時(shí),相當(dāng)于一個(gè)只有電阻的電學(xué)器件,無電動(dòng)勢(shì)。物理實(shí)驗(yàn)探究小組用“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)方法,探究該太陽能電池板在沒有光照射時(shí)的伏安特性曲線,利用電壓表(內(nèi)阻約3 k)、電流表(內(nèi)阻約100 )測(cè)得的多組數(shù)據(jù)作出的圖象如圖甲中曲線所示。(1)分析曲線可知,該電池板作為電阻器件時(shí)的阻值隨通過電流的增大而(選填“增大”或“減小”),若所設(shè)計(jì)的電路如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將圖乙中電壓表另一端a接在(選填“b”或“c”)點(diǎn)。 (2)圖乙電路中a端接好后還少接了一根導(dǎo)線,請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出。(3)分析曲線可知,該電池板作為電源時(shí)的電動(dòng)勢(shì)約為 V,若把它與阻值為1 k的定值電阻連接構(gòu)成一個(gè)閉合電路,在有光照射的情況下,該太陽能電池板的效率約為%(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 【解析】(1)由圖線可知,無光照時(shí)太陽能電池板作為電阻器件時(shí)的阻值隨通過電流的增大而減小,且其阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻,所以采用電流表內(nèi)接法,即a端接b點(diǎn)。(2)描繪伏安特性曲線要求電壓從零開始調(diào)節(jié),即滑動(dòng)變阻器要采用分壓式接法,故應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器右端與電源正極用導(dǎo)線相連,如圖(a)所示。(3)太陽能電池板的電動(dòng)勢(shì)由圖線與縱軸的交點(diǎn)直接讀出,即2.80 V;在圖甲中作1 k電阻的伏安特性曲線,如圖(b)所示,圖線與圖線的交點(diǎn)即電路的工作點(diǎn),其坐標(biāo)為(1.80,1.80),電池板的效率= 100%=答案:(1)減小b(2)見解析圖(a)(3)2.8064PP出總IUU1.80100%100%100% 64%IEE2.80?！痉此?xì)w納】1.電路的選取重點(diǎn)表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是電流表的內(nèi)接還是外接;二是滑動(dòng)變阻器是限流使用還是分壓使用。2.判斷電流表的內(nèi)接還是外接有兩種方法:一是比值法;二是試觸法。3.滑動(dòng)變阻器是限流使用還是分壓使用首先要看實(shí)驗(yàn)要求,有沒有明顯的語言暗示,若存在以下語言暗示,滑動(dòng)變阻器要并聯(lián)分壓使用:要求電壓或電流從零開始變化;要求多測(cè)量幾組數(shù)據(jù);要求電壓或電流變化范圍足夠大;雖沒有文字暗示,但在表格中給出了一系列的數(shù)據(jù),應(yīng)依據(jù)數(shù)據(jù)中電壓(或電流)的變化范圍特點(diǎn)來判斷,如果電壓變化范圍大,則滑動(dòng)變阻器應(yīng)并聯(lián)分壓使用。熱點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新【典例3】二極管是電子線路中常用的電子元件。它的電路符號(hào)如圖1甲所示,正常使用時(shí),“+”極一端接高電勢(shì),“-”極一端接低電勢(shì)。要描繪某二極管在08 V間的伏安特性曲線,另提供有下列的實(shí)驗(yàn)器材:電源E(電動(dòng)勢(shì)為8 V,內(nèi)阻不計(jì)):多用電表電壓擋有五個(gè)量程,分別為2.5 V、10 V、50 V、250 V、500 V,可視為理想電壓表;開關(guān)一個(gè);滑動(dòng)變阻器一個(gè); 表一塊;導(dǎo)線若干。導(dǎo)學(xué)號(hào)04450186(1)在圖1的方框內(nèi)畫出測(cè)定二極管伏安特性曲線的電路原理圖,多用電表在電路圖中用 表示,并注明多用電表電壓擋所選量程。(2)利用多用電表電壓擋測(cè)量正常使用中的二極管兩端的電壓時(shí),電流從(選填“紅”或“黑”)表筆流入電表。 (3)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得出了圖2所示的伏安特性曲線圖。接著,他又用該二極管、電源E和另一只固定電阻R等組成圖3所示的電路,當(dāng)閉合開關(guān)后,用多用電表的電壓擋測(cè)得R兩端的電壓為0.8 V,由此可以判斷固定電阻R的阻值大約為 。 【創(chuàng)新方向分析】(1)源于教材本例所用實(shí)驗(yàn)電路及研究方法與教材實(shí)驗(yàn)相似。(2)高于教材本例描繪的實(shí)驗(yàn)元件不是小電珠,而是二極管;本例不是描繪伏安特性曲線而是反向伏安特性曲線?！疽?guī)范解答】(1)由題意可知電流正向通過二極管時(shí),二極管的電阻較小,故 表應(yīng)外接,由于要描繪二極管在08 V間的伏安特性曲線,故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法,電源電動(dòng)勢(shì)為8 V,故多用電表的電壓擋選10 V量程。電路圖如圖所示。(2)利用多用電表電壓擋測(cè)量正常使用中的二極管兩端的電壓時(shí),電流從紅表筆流入多用電表。(3)由閉合電路歐姆定律可知二極管兩端的電壓為7.2 V,據(jù)伏安特性曲線圖可知二極管兩端的電壓為7.2 V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流是10 mA,故電阻R的阻值大約為80 。答案:(1)見規(guī)范解答圖(2)紅(3)80【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.(2018日照模擬)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,所用小燈泡標(biāo)有“3.8 V,0.3 A”字樣,并提供有以下器材:A.電壓表V(05 V,內(nèi)阻約5 k)B.電流表A1(050 mA,內(nèi)阻約2 )C.電流表A2(0500 mA,內(nèi)阻約1 )D.滑動(dòng)變阻器R1(010 )E.滑動(dòng)變阻器R2(02 k)F.直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4.5 V,內(nèi)阻不計(jì))G.開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確度和調(diào)節(jié)方便:實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表,滑動(dòng)變阻器。(填寫器材代號(hào)) 請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。(2)由正確實(shí)驗(yàn)操作得到的數(shù)據(jù)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示。在另一實(shí)驗(yàn)中將此小燈泡接入如圖乙所示的電路中,電路中電源電壓U(U3.8 V)恒定,在t=t0時(shí)刻閉合開關(guān)S。由電流傳感器記錄的電流隨時(shí)間變化的圖象(i-t)可能是圖中的(選填“A”“B”或“C”)圖。 【解析】(1)小燈泡的額定電流是0.3 A,所以電流表應(yīng)該選擇C;本實(shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇總阻值較小的,選D?；瑒?dòng)變阻器用分壓接法,小燈泡電阻很小,電流表應(yīng)該用外接法。(2)閉合開關(guān)之后才有電流,小燈泡燈絲的電阻隨著溫度的升高而增大,所以電流會(huì)變小,選項(xiàng)C正確。答案:(1)CD如圖所示(2)C2.(2018濟(jì)南模擬)發(fā)光二極管在生產(chǎn)和生活中得到了廣泛的應(yīng)用,如圖所示是一種發(fā)光二極管的實(shí)物圖,正常使用時(shí),帶“+”號(hào)的一端接高電勢(shì),帶“-”號(hào)的一端接低電勢(shì),某同學(xué)想描繪它的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)測(cè)得它兩端的電壓U和通過它的電流I,所得數(shù)據(jù)如表所示。U/VU/V0 00.40.40 00.80.80 01.21.20 01.61.60 02.02.00 02.42.40 02.82.80 0I/mI/mA A0 00.90.9 2.32.3 4.34.3 6.86.812.12.0 019.19.0 030.30.0 0(1)實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:A.電壓表(量程03 V,內(nèi)阻約10 k)B.電壓表(量程015 V,內(nèi)阻約25 k)C.電流表(量程050 mA,內(nèi)阻約50 )D.電流表(量程00.6 mA,內(nèi)阻約1 )E.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍010 ,允許最大電流 3 A)F.電源(電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻不計(jì))G.開關(guān),導(dǎo)線若干該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓表選用的是,電流表選用的是。(填選項(xiàng)字母) (2)請(qǐng)?jiān)趫D甲中以筆畫線代替導(dǎo)線,按實(shí)驗(yàn)要求將實(shí)物圖中的連線補(bǔ)充完整。(3)在實(shí)驗(yàn)過程中,開關(guān)S閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最(選填“左”或“右”)端。 (4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖乙所示的坐標(biāo)紙中畫出該發(fā)光二極管的I-U圖線。(5)由I-U圖線可知:二極管的電阻值隨工作電壓的增大而(選填“不變”“增大”或“減小”)。 (6)若此發(fā)光二極管的最佳工作電流為10 mA,現(xiàn)將此發(fā)光二極管與電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻不計(jì)的電池組相連,還需串聯(lián)一個(gè)阻值R= 的電阻,才能使它工作在最佳狀態(tài)。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 【解析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得它兩端的電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)范圍可知:電壓變化的最大值為2.8 V,所以電壓表選A;電流變化的最大值為30 mA,所以電流表選C。(2)電壓、電流要從0測(cè)起,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)該用分壓式;二極管的電阻更接近電流表的內(nèi)阻。電流表應(yīng)該用外接法。實(shí)物圖的連接如圖所示。(3)根據(jù)題意可知當(dāng)開關(guān)S閉合前,應(yīng)使被測(cè)電路兩端電壓最小,即滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最左端。(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上描出各點(diǎn),用平滑的曲線連接起來。如圖所示。(5)圖線各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù),故隨電壓的增大,電阻減小。(6)根據(jù)I-U圖線,可知當(dāng)二極管的工作電壓為1.9 V時(shí),工作電流約為10 mA,串聯(lián)電阻上分得的電壓應(yīng)為1.1 V,故應(yīng)串聯(lián)的電阻為R=110 。答案:(1)AC(2)見解析圖(3)左(4)見解析圖(5)減小(6)110