描述小灯泡的伏安特性曲线二解析版.docx

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描述小灯泡的伏安特性曲线二解析版

描述小灯泡的伏安特性曲线

（二）

一、实验题

1．某研究性学习小组的同学欲做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验.已知所用小灯泡的额定电压和额定电流分别为3.0V、0.6A，实验使用的直流电源的电动势为4.0V内阻忽略不计，实验的器材规格如下

a.电流表A1（量程0～0.6A，内阻约5Ω）

b.电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）

c.滑动变阻器R1（阻值0～10，额定电流1A）

请回答下列问题：

（1）根据实验器材应该使用电流表________接法.

（2）根据所选的实验器材，请设计合理的电路原理图来完成该实验________.

（3）该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了通过该小灯泡的电流I和该小灯泡两端的电压U如图所示，通过小灯泡的电流为_______A,小灯泡两端的电压为_______V，由欧姆定律计算得到的小灯泡的电阻值_______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值.

（4）该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据，并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图，如图所示，该图线向下弯曲，其原因是________________.

【答案】外

0.502.60小于小灯泡的电阻随温度的升高而增大

2．为描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：

A．小灯泡（额定电压约为2.5V，额定电流约为500mA）

B．电流表A1（量程0~0.6A，内阻约为0.5Ω）

C．电流表A2（量程0~3A，内阻约为0.1Ω）

D．电压表V（量程0~3V，内阻约为10kΩ）

E．滑动变阻器R1（0~10Ω，2A）

F．滑动变阻器R2（0~100Ω，1.5A）

G．直流电源E（电动势为3V，内阻不计）

H．开关、导线若干

（1）实验中电流表应选用_____，滑动变阻器应选用___（以上均填器材代号）；

（2）在尽量提高测量精度的情况下，根据以上器材，用笔画线代替导线将图中实物图补充完整；（_______）

（3）在实验中用电流表和电压表测得数据并记录在下表中，请根据表格中的数据在如图所示方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线；（______）

U/V

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

I/A

0

0.17

0.30

0.39

0.45

0.49

（4）将一个电动势为2.0V，内阻为4Ω的电源直接接在该小灯泡的两端，则该小灯泡的实际功率为________W（结果保留2位有效数字）。

【答案】A1R1

0.24（0.22-0.27）

3．有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的I-U图线，有下列器材供选用：

A．电压表（0～3V，内阻约6kΩ）B．电压表（0～15V，内阻约30kΩ）

C．电流表（0～3A，内阻约0.1Ω）D．电流表（0～0.6A，内阻约0.5Ω）

E．滑动变阻器（10Ω，2A）F．滑动变阻器（200Ω，0.5A）

G．蓄电池（电动势6V，内阻不计）

（1）某同学设计成如图所示的两种电路，要求小灯泡的电压从零开始增大，应选择图乙中的电路图___（选填“a”或“b”）。

（2）用正确的电路进行测量，电压表应选用____，电流表应选用_____滑动变阻器应选用____（用序号字母表示）。

【答案】bADE

4．

（1）下左图螺旋测微器读数为________mm，下右图游标卡尺读数为________mm．

（2）某表头满偏电流为1mA、内阻为982Ω。

（以下计算结果均取整数）

①为将表头改装成量程为3V的电压表，需要一个阻值为____Ω的电阻与表头串联

②为将表头改装成量程为50mA的电流表，需一个阻值约为___Ω的电阻与表头并联

（3）有一个小灯泡上标有“4V2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线；现有下列器材供选用：

A．电压表（0～5V,内阻约10KΩ）

B．电压表（0～15V,内阻约20KΩ）

C．电流表（0～3A,内阻约1Ω）

D．电流表（0～0.6A,内阻约0.4Ω）

E.滑动变阻器（10Ω,2A）

F.滑动变阻器（500Ω,1A）

G.学生电源（直流6V）、开关、导线若干

①实验中所用电压表应选_____，电流表应选_____，滑动变阻器应选用_______。

②在线框内画出实验电路图________，并根据所画电路图进行实物连接______

③利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，分析曲线说明小灯泡电阻变化的特点：

________。

④若把电阻元件Z和小灯泡接入如图乙所示的电路中时，已知电阻Z的阻值为5Ω，已知A、B两端电压恒为2.5V，则此时灯泡L的功率约为_______W（保留两位有效数字）

【答案】0.900mm14.50mm201820ADE

小灯泡的电阻随温度的升高而升高0.31W

5．在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，提供下列器材：

A．小灯泡（3V0.6W）；B．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）；

C．电流表（0～250mA，内阻约1Ω）；D．电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）；

E．滑动变阻器（10Ω2A）；F．滑动变阻器（100Ω0.5A）；

G．电池组（电动势6V）；H．开关、导线若干．

（1）实验时电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。

（用序号字母表示）

（2）请用笔画线代替导线，将实物电路图连接完整______。

（3）实验中记录多组电压表示数U和电流表示数I，在图中画出I-U图象_______。

编号

1

2

3

4

5

6

7

8

U/V

0.20

0.60

1.00

1.40

1.80

2.20

2.60

3.00

I/A

0.020

0.060

0.100

0.140

0.170

0.190

0.200

0.205

【答案】DF

6．某研究性学习小组为了研究标有“3.0V，1.5W”字样小灯泡的伏安特性曲线，设计并完成了有关实验．以下是实验中可供选择的器材

A．直流电源E（5V，内阻约0.5Ω）；B．电流表A1（0～3A，内阻约0.1Ω）；

C．电流表A2（0～0.6A，内阻约1Ω）；D．电压表V1（0～3V，内阻约3kΩ）；

E．电压表V2（0～15V，内阻约15kΩ）；F．滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流1A）

G．滑动变阻器R2（0～1000Ω，额定电流0.5A）；H．开关、导线等

（1）电流表应该选______，电压表应该选______，滑动变阻器应该选______．（填写对应器材前的字母序号）

（2）在虚线框中画出电路图_____

（3）实验中根据测得小灯泡两端的电压与通过它的电流的数据描绘出该小灯泡的U-I曲线，如图所示根据图所作出的小灯泡U-I曲线，可判断下图中关系图象可能正确的是_____．（图中P为小灯泡的功率，I为通过小灯泡的电流）

（4）某同学将两个完全相同的这种小灯泡并联接到如图所示的电路中，其中电源电动势E=3V，内阻r=3Ω，则此时每个小灯泡的实际功率为________W（结果保留两位有效数字）．

【答案】CDF

B0.32（0.30-0.33）

7．一个小灯泡的额定电压为2.0V。

额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线．

A．电源E：

电动势为3.0V，内阻不计；

B．电压表V1：

量程为0~3V，内阻约为1kΩ

C．电压表V2：

量程为0~15V，内阻约为4kΩ

D．电流表A1：

量程为0~3A，内阻约为0.1Ω；

E.电流表A2：

量程为0~0.6A，内阻约为0.6Ω；

F.滑动变阻器R1：

最大阻值为10Ω，额定电流为1.0A；

G.滑动变阻器R2：

最大阻值为15Ω，额定电流为1.0A；

I.开关S，导线若干．

实验得到如下数据（I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：

I/A

0.00

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

U/V

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2．00

（1）实验中电压表应选用___________；电流表应选用___________；滑动变阻器应选用___________（请填写选项前对应的字母）．

（2）请你不要改动已连接导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上___________．闭合开关前，应使变阻器滑片放在最___________（填“左”或“右”）端．

（3）在坐标中画出小灯泡的U-I曲线___________．

【答案】BEF左

8．为测量“12V,5W”的小电珠的伏安特性曲线，给定了以下器材：

电源：

12V，内阻不计；

电流表：

量程0～0.6A、0～3A，内阻约为0.2Ω

电压表：

量程0～3V、0～15V，内阻约为15kΩ

滑动变阻器：

0～5Ω

开关一个，导线若干

（1）以上四个电路图你认为最合适的是______

（2）在本实验中，电流表的量程应选_________（选填0～0.6A或0～3A）

（3）某位同学测得小电珠的伏安特性曲线如图所示，当电流表读数为0.40A时小电珠的实际功率为_____W

【答案】A0～0.6A2.4

9．某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整。

可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：

电压表V1（量程0～3V，内阻等于3kΩ）

电压表V2（量程0～15V，内阻等于15kΩ）

电流表A1（量程0～200mA，内阻等于10Ω）

电流表A2（量程0～3A，内阻等于0.1Ω）

滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）

滑动变阻器R2（0～1kΩ，额定电流0.5A）

定值电阻R3（阻值等于1Ω）

定值电阻R4（阻值等于10Ω）

定值电阻R5（阻值等于1kΩ）

电源E（E＝6V，内阻不计）

（1）为了测量数据尽量精确并绘制曲线完整，需要对电压表和电流表进行合理改装，改装后电压表的量程为___________；改装后电流表的量程为___________。

（2）请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁___________。

（3）按要求正确完成实验后，该同学描绘出的I－U图象可能是下列选项中的______。

A．

B．

C．

D．

【答案】0-4V（4V）0-0.4A（0.4A）

B

10．某同学在实验室找到了一个小灯泡（额定电压3.8V，额定功率2W），该同学打算描绘该灯泡的伏安特性曲线，并测定其在额定电压下的实际功率，看看是否等于标称的额定功率。

他在实验室还找到了如下的实验器材：

A．电压表（量程3V，内阻约6kΩ）

B．电压表（量程6V，内阻约30kΩ）

C．电流表（量程0.6A，内阻约0.5Ω）

D．电流表（量程3A，内阻约0.1Ω）

E．滑动变阻器（阻值范围0~5Ω，额定电流为2.0A）

F．滑动变阻器（阻值范围0~100Ω，额定电流为0.3A）

G．蓄电池组（电动势E=6V，内阻很小）

H．开关、导线若干。

（1）为了提高实验的精度，电压表选_______；电流表选_______；滑动变阻器

选______。

（填写器材前面的字母序号，如：

A、B、C……）

（2）该同学共设计了四个实验电路图A、B、C、D，如图甲所示。

请你帮他选择最佳的实验电路设计方案________。

（3）根据所选的实验电路，将器材连接成实物图后进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示电学元件上的电流和电压）。

I/A

0

0.10

0.20

0.31

0.38

0.44

0.47

…

U/V

0

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

…

根据实验数据作出小灯泡的伏安特性曲线，如图乙所示。

请根据图象求出该灯泡在额定电压下的实际功率为_________W。

（结果保留两位有效数字）

【答案】BCEC1.9