②公式计算法:
当
时,用内接法,当
时,用外接法,当
时,两种接法效果相同。
③试触法:
适用于Rx、RA、RV的阻值关系不能确定的情况,如图所示,把电压表的接线端分别接b、c两点,观察两电表的示数变化,若电流表示数变化明显,说明电压表的分流对电路影响大,应选用内接法,若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,应选外接法。
一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图甲所示的电路图。
(1)请将图乙中的实物连线按电路图补充完整。
(2)考虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
(3)在电路图中闭合开关S,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数调为零.原因可能是图中的________(选填a、b、c、d、e、f)处接触不良。
(4)实验测得表格中的7组数据.请在坐标纸上作出该元件的I-U图线。
序号
电压/V
电流/A
1
0.00
0.00
2
0.40
0.02
3
0.80
0.05
4
1.20
0.12
5
1.60
0.20
6
2.00
0.31
7
2.40
0.44
(5)为了求元件Q在I-U图线上某点的电阻,甲同学利用该点的坐标I、U,由R=
求得。
乙同学作出该点的切线,求出切线的斜率k,由R=
求得。
其中_______(选填“甲”、“乙”)同学的方法正确。
(1)根据原理图可知电路的连接方式,则在实物图中先串联一个支路,再将测量电路并联在滑动变阻器的一部分两端;
(2)误差来自于电表的内阻影响,分析两表的示数变化可知误差;
(3)电路中有电流存在,说明电路和电源相连;但起不到分压作用,则可知故障位置;
(4)由表中数据利用描点法可得出各点的坐标位置,再由平滑曲线将各点连接即可;
(5)分析两种做法及实验原理可知哪一种做法更符合。
答案:
(1)如图甲所示;
(2)小于;(3)f;(4);如图乙所示;(5)甲。
(4)先描点,后作图,注意将各点用平滑的曲线相连,故答案如图乙;
(5)从理论上讲,甲利用了欧姆定律,乙同学利用了斜率的意义,理论上说都没有问题,但从实际情况来说,我们根据测量数据描绘的I-U图象是大致曲线,存在很大的误差,如果再作出切线,误差更大,计算结果更不准确;故甲同学的计算结果更准确。
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图象,现有下列器材供选用:
A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)
B.电压表(0~15V,内阻20kΩ)
C.电流表(0~3A,内阻0.4Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻1Ω)
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)实验时,选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验,其理由是____________________________。
(2)实验中所用电压表应选_________,电流表应选用_________,滑动变阻器应选用_________。
(用序号字母表示)
(1)根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用,结合题意选择滑动变阻器的接法;由电流
由P=UI得,灯泡的额定电流
,故电流表应选择0~0.6A的量程,故选D;而由题意要求可知,电压从零开始变化,并要多测几组数据,故只能采用滑动变阻器分压接法,而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器,故选E。
1.
(1)如图甲所示,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,同组同学已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接.
(2)某同学从标称为“220V 25W”“220V 300W”“220V 500W”的3只灯泡中任选一只,正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示.该灯泡的阻值是________Ω,标称的额定功率为________W.
2.图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡额定电压为2.5V.
(1)完成下列实验步骤:
①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,________;
②闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片,________;
③断开开关,……根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.
(2)请画出与实物电路相应的电路图.
3.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的实验仪器如下:
小灯泡L,“3.8V0.3A”;
电压表V,量程0~5V,内阻5kΩ;
电流表A1,量程0~100mA,内阻4Ω;
电子流表A2,量程0~500mA,内阻0.4Ω;
滑动变阻器R1,最大阻值10Ω,额定电流1.0A;
滑动变阻器R2,最大阻值5Ω,额定电流0.5A;
直流电源E,电动势约为6V,内阻约为0.5Ω.
(1)在上述器材中,滑动变阻器应选________,电流表应选________.
(2)在虚线框内面出实验的电路图,并在图中注明各元件的符号.
(3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I—U坐标系中,描绘出如图所示的小灯泡的伏安特性曲线.根据此图给出的信息,可以判断选项中正确的是(图中P为小灯泡的功率)().
4.在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,所选用的实验器材有:
A:
小灯泡“2.5V,0.2A”
B:
电流表0-0.6A-3A(内阻约1Ω)
C:
电压表0-3V-15V(内阻很大)
D:
滑线变阻器“2A,10Ω”
E:
电源(两节干电池)
F:
开关一个,导线若干
(1)在实验时小杰同学采用了如上图所示的实物电路,则具体实验操作前该电路需改进的地方有________
(2)在改正电路需改进之处后,小杰同学进行了实验,但在实验中发现,无论怎样调节滑线变阻器,都不能使小灯泡两端电压达到2.5V额定电压,而是只能勉强达到1.80V,于是他猜想是否干电池太旧,总电动势只能达到1.8V,为了验证自己的猜想,他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验,电路图如图,实验数据如下:
U(V)
2.37
2.30
2.18
2.10
1.90
1.60
1.30
I(A)
0.11
0.14
0.18
0.21
0.29
0.42
0.56
Ⅰ.请在坐标纸上画出U-I图线,由图线可得E=________V,电源内阻为r=________Ω
Ⅱ.描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8V的原因是否如小杰所猜测?
由实验数据得小灯泡两端电压为1.8V时电流为0.19A,试通过分析说明只能达到1.80V的原因.
参考答案与解析
1.
(1)连线如图
(2)160 25
2.
(1)①使它靠近变阻器左端的接线柱
②增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压
(2)如图所示
3.
(1)R1 A2
(2)电路图如图所示(3)BD