高中物理选修31课时作业5实验测绘小灯泡的伏安特性曲线.docx

高中物理选修31课时作业5实验测绘小灯泡的伏安特性曲线.docx

《高中物理选修31课时作业5实验测绘小灯泡的伏安特性曲线.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理选修31课时作业5实验测绘小灯泡的伏安特性曲线.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高中物理选修31课时作业5实验测绘小灯泡的伏安特性曲线

　实验：

测绘小灯泡的伏安特性曲线

1．有一未知电阻Rx，为较准确地测出其阻值，先后用图1中甲、乙两种电路进行测试，利用甲图测得的数据是“2.8V　5.0mA”，而用乙图测得的数据是“3.0V　4.0mA”，那么该电阻测得的较为准确的情况是（　　）

图1

A．560Ω，偏大B．560Ω，偏小

C．750Ω，偏小D．750Ω，偏大

2．要测绘一个标有“3V　0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：

电池组（电动势为4.5V）；

电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）；

电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ）；

电键一个、导线若干．

（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________（填字母代号）．

A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）

B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）

（2）实验的电路图应选用下列的图________（填字母代号）．

3．在探究小灯泡的伏安特性实验中，所用器材有：

小灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、开关S等，要求小灯泡两端电压从0开始变化．

（1）实验中滑动变阻器应采用____________接法（填“分压”或“限流”）．

（2）某同学已连接如图2所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正．

图2

①________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

②________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

4．图3是小组同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．

图3

图4

（1）根据图3画出实验电路图；

（2）调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图4中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V．所示读数为：

①________、②________、③________、④__________.两组数据得到的电阻分别为________和________．

5．在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6V　3W”，其他可供选择的实验器材有：

（A）电压表V（量程6V，内阻20kΩ）；

（B）电流表A1（量程3A，内阻0.2Ω）；

（C）电流表A2（量程0.6A，内阻1Ω）；

（D）变阻器R1（0～1000Ω，0.5A）；

（E）变阻器R2（0～20Ω，2A）；

（F）学生电源E（6～8V），开关S及导线若干．

实验中要求在电压表0～6V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，则上述器材中：

（1）电流表应选________，变阻器应选________；

（2）请在方框中画出实验原理图；

（3）根据实验原理图，用笔画代替导线将图5中的实物连接成实验电路．

图5

6．如图6甲所示为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I－U关系曲线图．

（1）为了通过测量得到如图甲所示I－U关系的完整曲线，在图乙和图丙两个电路中应选择的是图_______，简要说明理由：

_____________________________________________

________________________________________________________________________.

（电源电压为9V，滑动变阻器的阻值为0～100Ω）

（2）在如图丁所示的电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1＝250Ω.由热敏电阻的I－U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为______V；电阻R2的阻值为________Ω.

甲

乙　　　　　　丙　　　　　　丁

图6

7．在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，所用器材有：

电动势为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线．要求能测出尽可能多组数据，如图7是没有连接完的实物电路．（已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根）

图7

（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；

（2）连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是__________________________________________

________________________________________________________________________；

（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，在要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________端滑动（选填“左”“右”）；

（4）图线是曲线而不是过原点的直线，原因是_________________________________

________________________________________________________________________.

[答案]精析

1．D　[由于

＝

＜

＝

，即电流表的变化大，电压表的分流作用大，根据试触法的原则，可知用安培表内接法比较准确，用题图乙电路，此时电阻为R＝

＝

＝750Ω.在电流表的内接法中，测量值大于真实值，故选D.]

2．

（1）A　

（2）B

[解析]　

（1）根据“灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作”可知控制电路必定为“分压电路”，而“分压电路”需要用总阻值较小的滑动变阻器，故选A.

（2）在

（1）中已经明确了控制电路，继续要选择电流表的接法，题中

＝

＝3，而

＝

＝200，可知电压表的分流作用不如电流表的分压作用明显，故而应选择电流表的外接法，综上可知电路图应选用图B.

3．

（1）分压

（2）①开关S不应闭合，应处于断开状态

②滑动变阻器滑动触头P位置不当，应将其置于b端

4．

（1）见[解析]图　

（2）①0.10A　②0.24A

③2.00V　④0.27V　8.3Ω（8.3±0.1Ω均可）　2.7Ω（2.7±0.1Ω均可）[如填为2.7Ω（2.7±0.1Ω均可）

8．3Ω（8.3±0.1Ω均可）也行]

[解析]　

（1）由实物连接图可知电路图如图所示．

（2）电流表量程为0.6A时，最小刻度为0.02A，读数读到小数点后两位，所以①表示数为0.10A，②表示数为0.24A；电压表量程为3V，最小刻度为0.1V，应估读到0.01V，所以③表示数为2.00V，④表示数为0.27V，根据欧姆定律R1＝

＝

≈8.3Ω，R2＝

＝

Ω＝2.7Ω.

5．

（1）A2　R2

（2）如图所示

（3）如图所示

6．

（1）乙　图乙加在热敏电阻两端的电压可以从零调到所需电压

（2）5.2　111.8

[解析]　

（1）图乙的滑动变阻器用的是分压式接法，加在热敏电阻两端的电压可以从零调到所需电压，从而能够得到完整的I－U图线，故选图乙．

（2）通过R1的电流为I1＝

＝

A＝36mA，通过热敏电阻的电流I2＝I－I1＝（70－36）mA＝34mA，由题图甲可知热敏电阻两端的电压为5.2V，电阻R2＝

Ω≈111.8Ω.

7．

（1）连线如图

（2）c段导线断路或灯泡损坏　（3）右　（4）灯丝的电阻会随温度的升高而增大

[解析]　

（1）测绘小灯泡的伏安特性曲线要求滑动变阻器使用分压式接法，这样能使小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大，小灯泡电阻与电流表内阻往往相差不大，而且由于实物图中已经将电压表负极与电流表和灯泡的左端连接好，只能将电压表与灯泡直接并联，采用电流表的外接法，这样误差较小．

（2）由于整个电路分成两条支路，电压表这条支路无故障，而灯泡这个支路出故障，只能是灯泡的灯丝断了或c段导线断路所致，导致电压表直接接入干路，电阻过大，滑动变阻器无法控制电流，电流表示数没变化．

（3）小灯泡的额定电压为2.5V，要增大电压必须调节滑动变阻器，让滑动变阻器分压给灯泡的电压增大，所以P要向右滑动．

（4）从伏安特性曲线可以看出，电压升高时，小灯泡的功率增大，电压示数与电流示数的比值增大，故曲线表达了小灯泡的电阻随着温度升高而增大．