高考物理一轮复习 第7章 电路 实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线习题.docx

1、高考物理一轮复习 第7章 电路 实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线习题实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线一、基本实验要求1实验原理(1)测多组小灯泡的U、I，并绘出IU图象(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系2实验器材小灯泡“3.8 V，0.3 A”、电压表“03 V15 V”、电流表“00.6 A3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔3实验步骤(1)画出电路图(如图甲)(2)将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图乙所示电路(3)测量与记录移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表

2、格中(4)数据处理在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系在坐标纸上描出各组数据所对应的点将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线二、规律方法总结1滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较两种接法的电路图负载R上电压的调节范围UE0UE负载R上电流的调节范围I0I2.两种接法的适用条件(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大)3实验器材选取(1)原则：安全；精确；操作方便(2)具体要求电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流干电池中电流一般不

3、允许超过0.6 A.用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的以上4注意事项(1)电流表外接法：本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法(2)滑动变阻器应采用分压式接法：本实验要作出UI图象，要求测出多组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压式接法(3)保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最大电阻处，加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电压5误差分析(1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差，电流表外接，由于电

4、压表的分流，使测得的电流值大于真实值(2)测量时读数带来误差(3)在坐标纸上描点、作图带来误差1(2015浙江卷)图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图图甲图乙(1)根据图甲画出实验电路图(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乙中的所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为3 V所示读数为：_，_，_，_两组数据得到的电阻分别为_和_解析：(1)从实物图中可知电压表测量灯泡两端电压，电流表采用外接法，滑动变阻器采用分压接法，故电路图如图所示(2)电流表的量程为0.6 A，所以每小格表示的分度值为0.02 A，故的读数为0.10 A，的读数为0.24 A电

5、压表的量程为3 V，则每一小格表示0.1 V，所以的读数为2.00 V，的读数为0.27 V.电压小，两端的电流小，故为同一组数据，故得到的电阻为R2.7 .为另外一组数据，故得到的电阻为R8.3 .答案：(1)见解析图(2)0.10 A0.24 A2.00 V0.27 V(8.30.1) 和(2.70.1) 2(2016益阳模拟)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“4.0 V0.7 A”；电流表A1，量程3 A，内阻约为0.1 ；电流表A2，量程0.6 A，内阻r20.2 ；电压表V，量程3 V，内阻rV9 k；标准电阻R1，阻值1 ；标准电阻R

6、2，阻值3 k；滑动变阻器R，阻值范围010 ；学生电源E，电动势6 V，内阻不计；开关S及导线若干甲同学设计了如图甲所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46 A时，电压表的示数如图乙所示，此时L的电阻为_.乙同学又设计了如图丙所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是_V.学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图丁所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号解析：电压表的示数U2.30 V，所以灯泡L的电阻RL5 .由题图知电压表V与R2串联，根据串联分压，当电压表V的示数为3 V时，

7、R2两端的电压U2R23 000 V1 V，所以灯泡两端的电压UUVU2(31) V4 V.要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，则电压表的量程应变为4.0 V，电流表的量程应变为0.7 A，因此将电压表V与标准电阻R2串联改装成量程为4.0 V的电压表，将电流表A2与标准电阻R1并联改装成量程为0.6 AA0.72 A的电流表故虚线框内实验电路如图所示答案：54见解析图3(2016廊坊模拟)一只小灯泡，标有“3 V，1.5 W”的字样现要描绘小灯泡03 V的伏安特性曲线实验器材有：A最大阻值为10 的滑动变阻器B电动势为6 V、内阻约为1.0 的电源C量程为0.6 A、内阻约为1.0 的电

8、流表A1D量程为3 A、内阻约为0.1 的电流表A2E量程为3 V、内阻约为6 k的电压表V1F量程为15 V、内阻约为10 k的电压表V2G开关、导线若干(1)电压表应选用_；电流表应选用_(将选项代号的字母填在横线上)(2)在该实验中，设计了如图所示的四个电路为了减小误差，应选取的电路是_(将选项代号的字母填在横线上)(3)以下是该实验的操作步骤：A将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路；B调节滑动变阻器滑片的位置，保证闭合开关前使滑动变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大；C闭合开关，记下电压表、电流表的一组示数(U1，I1)，移动滑动变阻器的滑片，每移动一次记下一组(U，

9、I)值，共测出12组数据；D按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改_.解析：(1)因为小灯泡的额定电压为3 V，故电压表选E；小灯泡的额定电流IA0.5 A，故电流表选C.(2)小灯泡在额定电压下的电阻R6 ，由于，故电流表外接描绘伏安特性曲线时，电压从零开始，需用滑动变阻器的分压式接法，选C.答案：(1)EC(2)C(3)步骤B不妥，闭合开关前应使滑动变阻器与小灯泡并联部分的阻值为零；步骤D有错，应为按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来4(2016大连模拟)有一只标值为“2.5 V，x W”的小

10、灯泡，其额定功率的标值已模糊不清某同学想通过测绘灯丝伏安特性曲线的方法来测出该灯泡的额定功率(1)已知小灯泡的灯丝电阻约为5 ，请先在图甲中补全伏安法测量灯丝电阻的电路图，再选择电流表、电压表的合适量程，并按图甲连接方式将图乙中的实物连成完整的电路(2)开关S闭合之前，将图乙中滑动变阻器的滑片应置于_(填“A端”“B端”或“AB正中间”)(3)该同学通过实验作出了灯丝的伏安特性曲线如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_W.解析：(1)小灯泡电阻较小，所以，电流表外接，电路图及实物图见答案(2)开关S闭合前，被测电路两端电压应最小，滑片应置于B端(3)由题图丙知，灯泡两端额定电压为2.5 V时，电流

11、为I0.44 A，所以灯泡的额定功率PUI2.50.44 W1.1 W.答案：(1)如图甲所示实物连线如图乙所示(注：任何一个地方错误均不可)(2)B端(3)1.11(2015广东卷)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3 k)、电流表(内阻约为1 )、定值电阻等使用多用电表粗测元件X的电阻选择“1”欧姆挡测量，示数如图(a)所示，读数为_ .据此应选择图中的_(填“b”或“c”)电路进行实验连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐_(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验图(d)是根据实验数据作出的UI图线，由图可判断元件_(填“X”或“Y”)是非线性元件该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R21 的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和电阻r，如图(e)所示闭合S1和S2，电压表读数为3.00 V；断开S2，读数为1.00 V，利用图(d)可算得E_V，r_(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)解析：读数为10，欧姆挡“1”，故电阻为101 10 .采用外接法的原因是RX10 R，所以