描述小灯泡的伏安特性曲线三解析版Word下载.docx

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2．一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V：

量程为0~3V，内阻约为1

C．电流表A：

量程为0~0.6A，内阻约为0.6

D．滑动变阻器R1：

最大阻值为10Ω，额定电流为1.0A

E.开关S，导线若干

（1）实验中某同学连接实验电路如图所示,请你不要改动已连接的导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上．

（_____）

（2）闭合开关前，应使变阻器滑片放在最____（填“左”或“右”）端．

（3）实验中得到小灯泡的U-I图线．并简述该图线不是直线的主要原因_____________

【答案】

左灯丝电阻（率）随温度升高而增大

（1）[1]．实验中电流表应该采用外接；

滑动变阻器用分压电路，电路如图：

（2）[2]．闭合开关前，应使变阻器滑片放在最左端．

（3）[3]．该图线不是直线的主要原因是灯丝电阻（率）随温度升高而增大。

3．某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下:

小灯泡L，规格“4.0V，0.7A”；

电流表A1，量程3A，内阻约为0.1Ω；

电流表A2，量程0.6A，内阻r2=0.2Ω；

电压表V，量程3V，内阻RV；

标准电阻R1，阻值1Ω；

标准电阻R2，阻值3kΩ；

滑动变阻器R，阻值范围0~10Ω；

学生电源E，电动势6V，内阻不计；

开关S及导线若干.

（1）甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图2所示，读出此时电压值为_____V；

（2）学习小组认为要想比较准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。

请利用所供器材，在虚线框内画出实验电路图，并在图上标出所选器材代号_____。

【答案】2.30

（1）[1]电压表量程为3V，由图2所示可知，其最小分度为0.1V，则电压表的读数为2.30V；

（2）[2]电流表A1量程太大，读数误差太大，为减小误差，应该选用电流表A2，给电流表A2并联一个分流电阻，实验电路图如图所示；

4．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

（1）[1]实验中要求小灯泡的电压从零开始增大，则滑动变阻器应采用分压电路，故选b；

（2）[2][3][4]由题意可知，灯泡的额定电压为2.8V，故电压表的量程应大于2.8V，故电压表应选3V量程，故选A；

由P=UI可得，电流为

I=0.8/2.8A=0.28A

故电流表应选D；

本实验中应选用分压接法，故滑动变阻器应选小电阻，故滑动变阻器选E

5．在《描绘小灯泡伏安特性曲线》实验中选择“3V，0.5A”的小灯泡作为研究对象，备有下列器材：

A．电流表（量程0〜0.6A，内阻1Ω）

B．电流表（量程0〜3A，内阻1Ω）

C．电压表（量程0〜15V，内阻约l0kΩ）

D．电压表（0〜3v，内阻约2kΩ）

E．滑动变阻器（阻值0〜100Ω）

F．滑动变阻器（阻值0〜10Ω）

G．电源E＝6V

H．开关

I．导线若干

（1）为了测量准确，实验中应选用电流表_____，电压表____，滑动变阻器______．（填序号）

（2）在本实验中，滑动变阻器应采用____（填“分压”或“限流”）接法，电流表应采用___（填“内”或“外”）接法，如果用实验所测数据来求小灯泡电阻，则测量结果比真实数值要_____（选填“大”或“小”）。

（3）画出电路图（________）

【答案】ADF分压外小见解析所示

（1）[1]灯泡额定电流为0.5A，电流表应选择A；

[2]灯泡额定电压为3V，电压表应选择D；

[3]为方便实验操作，滑动变阻器应选择F；

（2）[4]描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；

[5]由题意可知，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法；

[6]电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流测量值偏大，由欧姆定律可知，灯泡电阻测量值小于真实值；

（3）[7]滑动变阻器应采用分压接法，电流表应采用外接法，所以电路图如图：

6．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

[1][2]灯泡额定电压为3V，电压表应选择B；

由表中实验数据可知，最大电流为0.205A，电流表应选择D；

为方便实验操作，滑动变阻器应选择F；

[3]由实验数据可知，最小电流为0.02A，滑动变阻器应采用分压接法，由于电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示：

[4]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象如图所示：

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

0.20

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

（1）[1]灯泡额定电压是2V，则电压表选B；

[2]灯泡额定电流为0.5A，则电流表选E；

[3]为方便实验操作，滑动变阻器应选F．

（2）[4]灯泡正常发光时电阻

Ω，

，

则有

，则电流表采用外接法，由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示；

[5]闭合开关前，滑片应置于左端．

（3）[6]根据表中实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后作出灯泡的U-I图象如图所示．

8．有一个小灯泡上标有“2.5V，3W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用:

A．电源（电动势3V，内阻约1Ω）B．电流表（0～0.6A，内阻未知）

C．电流表（0～2A，内阻未知）D．电压表（0～3V，内阻未知）

E.电压表（0～15V，内阻未知）F.滑动变阻器（0～5Ω，额定电流3A）

G.滑动变阻器（0～500Ω，额定电流2A）H.开关、导线

（1）为使实验误差尽量小，且要求电压表示数能从零开始变化，实验中应选用的器材为____________（用序号字母表示）。

（2）因为电压表、电流表内阻未知，为了选择正确电路减小误差，先将仪器接好，只空出电压表的一个接头K（部分电路如图所示），然后将K和a、b分别接触一下，发现电压表V的示数有明显变化，而电流表A的示数没有明显变化，说明_____________（选填“伏特表的分流作用显著”或“安培表的分压作用显著”），则组装电路时应采用_____________（选填“安培表内接法”或“安培表外接法”）。

（3）请根据实验要求，在方框内画出完整的实验电路图_____________。

（4）请根据正确的电路图完成实物图的剩余部分连线_____________。

【答案】ACDFH安培表的分压作用显著安培表外接法

（1）[1]根据题目的要求可知，滑动变阻器的连接方式应选择分压式，又流过小灯泡的电流最大为1.2A，且最大电压为2.5V，所以最后选择的器材是ACDFH；

（2）[2][3]当将K和a、b分别接触一下，发现电压表V的示数有明显变化，而电流表A的示数没有明显变化，说明电流表分压明显，因此选择电流表外接；

（3）[4]电路图如图所示

（4）[5]实物图连接如图所示

9．为了研究一个“2.5V，0.1W”的小灯泡的伏安特性，现有蓄电池一组，电键一个，导线若干，其他可供选择的器材如下：

A．量程为0—3A，内阻为0.025Ω的电流表；

B．量程为0—0.6A，内阻为0.2Ω的电流表；

C．量程为0—l00mA，内阻为5Ω的电流表；

D．量程为0—3V，内阻为10kΩ的电压表；

E．量程为0—15V，内阻为50kΩ的电压表；

F．0—5Ω的滑动变阻器，额定电流为1A。

（1）要正确地完成这个实验，电流表应选______，电压表应选_____（填代号）。

（2）请在方框中画出该实验的电路原理图。

（____________）

（3）在某次实验中，有一小组的同学测量的电压和电流的数据如表中所示，请根据表中的数据作出伏安特性I—U图像。

U（V）

I（A）

（4）从以上作出的I—U图像可以看出，图线弯曲的原因是：

__________________________

【答案】CD

随着功率的增大，温度升高，金属丝电阻变大

（1）[1][2]灯泡额定电流

电流表选C；

灯泡额定电压为2.5V，电压表选D；

（2）[3]描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；

灯泡正常发光时的电阻

电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为10kΩ，相对来说电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．

（3）[4]根据表中数据作图如下

（4）[5]由图可知，图象上某点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，而图象的斜率先不变后越来越小，故说明电阻先不变，后变大，是因为随着功率的增大，温度升高，金属丝电阻变大的缘故。

10．某实验小组进行“测绘小灯泡伏安特性曲线”的实验。

所用小灯泡的额定电压为5V，除了图甲中所提供的器材外，实验室还提供一个多用电表。

（1）该同学在做该实验时发现小灯泡始终不亮，于是取下灯泡，用多用电表检查其灯丝是否断了，他应选择__（填选项前的字母）进行检查；

A．电流档B．直流电压档C．交流电压档D．欧姆档

（2）排除故障后，连接好如图甲所示的电路图，开关闭合前滑动变阻器滑片应置于变阻器的最____端（选填“左”、或“右）

（3）实验时，实验小组选择电流表为0.6A量程，某次测量时电流表的指针位置如图乙所示，其读数为____A

（4）某同学根据测量结果绘制出的U-I图像如图丙所示，发现小灯泡在额定电压下的阻值跟多用电表测出的阻值相差较大，对这一结果解释合理的是：

___

A．多用电表只能粗测阻值，测出的阻值很不准确

B．伏安法测电阻存在误差，所以由图丙得到的阻值很不准确

C．用多用电表来测电压存在误差，所以由图丙得到的阻值很不准确

D．多用电表测的是常温下的阻值，而小灯泡在额定电压下发光时温度较高，阻值较大

【答案】D左0.25D

（1）[1]取下灯泡来检查，电流档和电压档需要接入还有电源的电路中才能工作，因此只能用多用电表的欧姆档测电阻，故选D；

（2）[2]由于滑动变阻器采用的是分压接法，所以要使分出去的电压为零，则要使滑片滑到最左端；

（3）[3]根据量程和最小分度来读电流表的值，过两小格为0.02×

2.5A=0.05A；

则读数为0.25A；

（4）[4]本小题考察灯丝阻值为何偏离的原因，显然是因为欧姆表粗测的值是冷态电阻，而正常工作时的温度较高，是由于温度不同造成的结果，故选项D才是合理的解释。

故选D。