1、实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 1 页 共 28 页实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线一、实验原理根据伏安法测电阻,测出多组 U-I 值,然后做出 U-I 图像。线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线,图像的斜率是线性元件的电阻;非线性元件的伏安特性曲线是一条曲线。二、实验的考察层次层次 1:仪器的读数(电压表和电流表的读数)层次 2:实验电路图。滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法。层次 3:仪器的选择:滑动变阻器选小电阻。层次 4:数据处理。设计坐标,做 U-I 图像,或者 I-U 图像,计算电阻。层次 5:电表量程不够时需要改装电表(改装电压表所需的电阻与电压表内阻几乎相当,改装
2、电流表所需的电阻与电流表内阻几乎相当) 【2016 天津与 2012 四川相似度很高】3、高考题呈现的特点1. 主要考察了电路图的分压接法电路图及实物图的连接。2. 仪器的选择问题,滑动变阻器的选择【电压表根据小灯泡的额定电压选择,电流表根据小灯泡的额定电流选择,滑动变阻器选小电阻】实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 2 页 共 28 页3. 内外接法的误差分析4. 根据测出的数据做 U-I 图像(注意图像都是曲线)【典型立体剖析】考点 1:实验原理和仪器选择例 1在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的器材有:A小灯泡:规格为“3.8 V 0.3 A”B电流表:量程 00.6 A,
3、内阻约为 0.5 C电流表:量程 03 A,内阻约为 0.1 D电压表:量程 05 V,内阻约为 5 kE滑动变阻器:阻值范围 010 ,额定电流 2 AF电池组:电动势 6 V,内阻约为 1 G开关一只,导线若干(1)为了使测量尽可能地准确,需要使小灯泡两端电压从 0 逐渐增大到 3.8 V 且能方便地进行调节,因此电流表应选_(填器材前选项)(2)根据你选用的实验电路,将如图所示的器材连成实物电路答案 (1)B (2) 见解析图解析 (1)因小灯泡的额定电流为 0.3 A,为减小读数误差,应让指针偏角大一些,故电流表选 B.(2)由电流表外接和滑动变阻器采用分压式接法知,电路图如图甲所示,
4、由电路图连接的实物电路如图乙所示实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 3 页 共 28 页例 2有一个小灯泡标有“4 V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的IU 图线现有下列器材供选择:A电压表(05 V,内阻 10 k)B电压表(015 V,内阻 20 k)C电流表(03 A,内阻 1 )D电流表(00.6 A,内阻 0.4 )E滑动变阻器(10 ,2 A)F滑动变阻器(500 ,1 A)G学生电源(直流 6 V)、开关、导线若干(1)实验时,选用图中甲而不选用图乙的电路图来完成实验,请说明理由:_.(2)实验中所用电压表应选用_,电流表应选用_ ,滑动变阻器应选用_(用序号字母表示
5、 )(3)把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 4 页 共 28 页解析 因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线,需要多次改变小灯泡两端的电压,故采用如图甲所示的分压式电路合适,这样电压可以从零开始调节,且能方便地测多组数据因小灯泡额定电压为 4 V,则电压表选 05 V 的 A 而舍弃 015 V 的 B,小灯泡的额定电流 I0.5 A,则电流表只能选 D.滑动变阻器 F 的最大阻值远大于小灯泡内阻 8 ,调节不方便,故舍去小灯泡内阻为电流表内阻的 20 倍,电压表内阻是小灯泡的80.41 250 倍,故电流表采用了外接法101038答案 (1)描绘小
6、灯泡的 IU 图线所测数据需从零开始,并要多取几组数据 (2)A D E(3)如下图所示考点 2:数据处理及误差分析【例 3】图中所示器材为某同学测绘额定电压为 2.5V 的小灯泡的 I-U 特性曲线的实验器材实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 5 页 共 28 页(1)根据实验原理,用笔画线代替导线,将图 1 中的实验电路图连接完整(2)开关 S 闭合之前,图 1 中滑动变阻器的滑片应该置于_端 (选填“A 端” 、 “B端”或“AB 中间” )(3)实验中测得有关数据如下表:根据表中的实验数据,在图 2 中画出小灯泡的 I-U 特性曲线【说明】:1.实验原理图 2.数据描点,画图【例 4】
7、用如图甲所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验小灯泡标有“6 V 3 W”的字样,铅蓄电池的电动势为 8 V,滑动变阻器有两种规格:R 1 标有“5 2 A”,R 2 标有 “100 20 mA”各电表的量程如图甲所示测量时要求小灯泡两端的电压从零开始,并测多组数据实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 6 页 共 28 页(1)滑动变阻器应选用_;分压接法选小电阻(2)用笔画线代替导线,把图甲中的实物连成实验电路( 有部分连线已接好);(3)测量时电压表示数如图乙所示,则 U_ V;(4)某同学根据实验测量得到的数据,作出了如图丙所示的 IU 图像分析图像不是直线的原因:_.答案 (1)R
8、 1 (2) 实验电路如图所示(3)4.0 (4)小灯泡两端的电压逐渐增大时,灯丝温度升高,灯丝的电阻(或电阻率)变大解析 (1)由于电压要从零开始调节,所以滑动变阻器应采用分压式接法,如果选用 R2,滑动变阻器中的电流会超过 20 mA,故选 R1.(2)实验电路中电流表外接,滑动变阻器采用分压式接法(4)小灯泡两端的电压逐渐增大时,灯丝温度升高,灯丝的电阻 (或电阻率)变大【高考题赏析】1.【2009 天津 3 6】为探究小灯泡 L 的伏安特性,连好如图甲所示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。由实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第
9、7 页 共 28 页电流表和电压表得到的多组读数描绘出的 U-I 图像应是( )答案:C点评:此题主要考察的是小灯泡的实验伏安特性曲线,电阻是逐渐增大的。2.【2012 安徽 21】如图所示为 “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 2.5 V.(1)完成下列实验步骤:闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,_;闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片,_;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)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 8 页 共 28 页解析 (1)滑动变阻器为分压式接法,故闭合开关前,灯泡两端的电压为零
10、,调节滑动变阻器的滑片,使它靠近滑动变阻器左端的接线柱闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,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)与实物电路相应的电路图如图所示答案 (1)使它靠近滑动变阻器左端的接线柱 增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到其额定电压 (2)如解析图所示点评:1.考察了实验电路图(两图的转化)2.考察了实验步骤,主要是滑动变阻器采用分压接法,首先得将电阻调到最小。3.【2014 新课标 II】在伏安法测电阻的实验中,待测电阻 Rx 约为 200 ,电压表的内阻的为 2k ,电流表 的内阻约为 10 ,测量电路中
11、电流表的连接表的连接方式如V A 图(a)或图(b)所示,结果由公式 Rx= 计算得出,式中 U 与 I 分别为电压表和电流表I的示数。若将图(a)和图(b)中电路图测得的电阻值分别记为 Rx1 和 Rx2,则_(填“Rx1“或“Rx2“)更接近待测电阻的真实值,且测量值 Rx1_(填“大于”、 “等于”或“小于”)真实值,测量值 Rx2_(填 “大于” 、 “等于”或“小于”)真实值。实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 9 页 共 28 页4.【2015 浙江 22 10 分】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。(1)根据图甲画出实验电路图。(2)调节滑动变阻器得
12、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 0.6A,电压表量程为 3V。所示读数为: 、 、 、 。两组数据得到的电阻分别为 和 。【说明】:1.电压表和电流表读数时一定要估读一位,有两位小数。【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)要会根据实物图画电路图。(2)能够正确读出电流表和电压表的数值。【解析】(1)根据实物图画出电路图如图实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 10 页 共 28 页(2)由实物图可知,电流表接的是 0.6A 的量程,电压表接的是 3V 的量程,因此的读数为0.02A5=0.10A,的读数为 0.02A12=0.24A,的读数为 0.1V20
13、.0=2.00V,的读数为0.1V2.7=0.27V。两组数据得到的电阻 R1= =8.3,R2= =2.7。U2.0I4U0.7I1答案:(1)(2)0.10A 0.24A 2.00V 0.27V(8.30.1) (2.70.1)(后两空答案可互换 )点评:此题考察了伏安特性曲线的电路图和电表读数,电阻计算,考察的比较基础。5.【2014 浙江 22 10 分】小明对 2B 铅笔芯的导电性能感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值。(1)图甲是部分连接好的实物电路图,请用电流表外接法完成接线并在图甲中画出。实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 11 页 共 28 页(2)小明用电流表内接法和外接法分别
14、测量了一段 2B 铅笔芯的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到 U-I 图上,如图乙所示。在图中 ,由电流表外接法得到的数据点是用 (选填“”或“”)表示的。(3)请你选择一组数据点,在图乙上用作图法作图,并求出这段铅笔芯的电阻为。【说明】1.内外接的误差分析。2.根据数据作图,求电阻【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)知道内接法和外接法的连接方式;(2)知道物理作图方式。【解析】(1)根据外接法的连接方式连接实物图。(2)用“”表示的数据点是由电流表外接法得到的,R=(1.1 1.3)。实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 12 页 共 28 页(3)用“”数据点连线,R=(1
15、.51.7)。答案:见解析【题目不合适】【2011广东T34(2))】在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,所用器材有:小电珠(2.5V,0.6W) ,滑动变阻器,多用电表,电流表,学生电源, 开关,导线若干。粗测小电珠的电阻,应选 择多用电表_倍率的电阻挡(请填写“x1” 、 “x10”或“x100”) ;调零后,将 表笔分别与小电珠的两极连接,示数如图所示,结果为_ 实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图完成实物图中的连线。开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片 P 置于_端。为使小电珠亮度增加,P 应由中点向_端滑动。下表为电压等间隔变化测得的数据,为了获得更准确的实验图象,必须在相邻数
16、据点_间多测几组数据(请填写“ab” 、 “bc”、 “cd”、 “de”或“ef” ).【说明】1.加了一个欧姆表的使用,测电阻2.实验电路图的连接实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 13 页 共 28 页3.数据最好连续一点,不能有一段间隔太多。【思路点拨】:解答本题时应按以下思路进行(1) 依据额定电压和功率估算电阻和最大电流(2) 依据多用电表的读书方法读数(3) 根据电阻情况选择控制电路,测量电路及电流表的量程(4) 用画图法确定 U-I 图线的非线性区域【精讲精析】因为小电珠的电阻比较小,故应该选 倍率,有图读的电阻为 7.51因为小电珠的电阻比较小,故伏安法测量时应该用安培表 1
17、 外接法,测量的电压应该从零开始,故用滑动变阻器要用分压式接法,实物连接如图所示开关闭合前滑片 P 应置于 a 端,为了使小电珠亮度增加,应使滑片从中间向 b 端滑动。应该从 bc 之间再多测几组数据,因为小电珠的电阻,在电压很小时,电阻变化是线性的,电压较大时电阻变化也趋于线性,只有在中间阶段是非曲线的,如图所示应该从 bc 之间再多测几组数据6.【2013 天津 T9(3)】要测绘一个标有“3 V 0.6 W”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 3 V,并便于操作。已选用的器材有:电池组(电动势为 4.5 V,内阻约 1);电流表(量程为 0250 mA,内阻约 5)实
18、验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 14 页 共 28 页电压表(量程为 03 V,内阻约 3 k);电键一个、导线若干。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 20,额定电流 1 A)B.滑动变阻器(最大阻值 1 750,额定电流 0.3 A)实验的电路图应选用下列的图 ( 填字母代号)。实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示,如果将这个小灯泡接到电动势为 1.5 V,内阻为5 的电源两端,小灯泡消耗的功率是 W。【说明】1.滑动变阻器的选取,没什么难的。2.实验电路的选取。基本问题3.根据图像读出电阻,再根据闭合电路计算功率。4.此题很简单!【解题指南】
19、解答本题可按以下思路进行:实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 15 页 共 28 页(1)先根据实验要求选出调节电路的滑动变阻器是分压接法还是限流接法,再根据调节电路确定滑动变阻器;(2)根据小灯泡电阻的阻值与电压表、电流表内阻阻值的比较确定测量电路的接法,近而确定电路图;(3)对于小灯泡功率的确定应结合电源和小灯泡的 I-U 图线求解。【解析】 根据小灯泡标示的额定值可以计算出小灯泡的额定电流 I= = A=0.2 A,两PU0.63个滑动变阻器在此电流下都能保证安全,根据测绘小灯泡的伏安特性曲线的要求,小灯泡两端的电压需要从零开始调节,故调节电路中滑动变阻器应采用分压接法。为方便调节应选用
20、最大阻值小的滑动变阻器,故选 A;额定电压下小灯泡的阻值 R= = =15,远小于电压表内阻,故电流表应该采用外接UI30.2法,所以电路应采用分压外接法,故选 B。在小灯泡的伏安特性曲线图像中,根据 E=U+Ir,即 I=0.3-0.2U,作出电源的 I-U 图像如图所示,由图像可知,由该电源对小灯泡供电的电流 I=0.1 A,电压 U=1 V,故小灯泡消耗的功率为P=IU=0.1 W。【答案】 A B 0.1点评:此题的第一问考察分压接法滑动变阻器的选择,第二问考察电路图。第三问很难想到,做出 I-U 图像,两个图像的交点计算功率。7.【2015 福建 19 12 分】某学习小组探究一小电
21、珠在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接。实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 16 页 共 28 页实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接;某次测量,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为_A;该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示,根据图线判断,将_只相同的小电珠并联后,直接与电动势为 3V、内阻为 1 的电源组成闭合回路,可使小电珠的总功率最大,其总功率的值约为_W(保留两位小数) 。连线如右图0. 44 4 2. 222. 28点评:此题的第三问考察的是电源输
22、出功率最大值。7.【2012 四川 22(2)】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 V 0.7 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 r2=0.2;电压表 V,量程 3V,内阻 rV=9k标准电阻 R1,阻值 1;标准电阻 R2,阻值 3k;实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 17 页 共 28 页滑动变阻器 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
23、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.【说明】1.此题主要考察的是伏安法测电阻的原理。2.此题最大的难点是:电压表量程不够,电流表量程不够(肯定不能选量程太大的!),又给出了定值电阻。那么,足以提示出应该进行电表的改装。【解析】由题意可知电压表的满偏电压为 3.0V,则图示电压为 2.3V,所以 L 的电阻为2.35046URI由题
24、意可知电压表的满偏电压为 3.0V,则通过电压表的电流为实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 18 页 共 28 页,此时通过定值电阻 R2电流也是 ,则定值电阻 R2两端13.019VUIAmR13ImA的电压为 ,所以灯泡 L 两端的电压为2301.IV14.灯泡 L 的电阻为 ,远小于电压表的内阻,所以用电压表的外接.05.7URI法来进行实验;由于灯泡 L 的额定电流为 0.7A,大于电流表 A2的满偏电流,所以要对电流表 A2进行改装,给表头并联一个小电阻 R1可以改装为大量程的电流表,改装电流表的量程为 ,符合要求,方框内的电路图如下:10.72gIAR【答案】:5 4 见解析8.【
25、2016 天津 9(3)】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了开关,导线外,还有:电压表 (量程 03V,内阻等于 3k)1V电压表 (量程 015V,内阻等于 15k)2电流表 (量程 0200mA,内阻等于 10)1A电流表 (量程 03A,内阻等于 0.1)2滑动变阻器 (010,额定电流 2A)1R滑动变阻器 (01k ,额定电流 0.5A)2定值电阻 (阻值等于 1)3R实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 19 页 共 28 页定值电阻 (阻值等于 10)4R请画出实验电路图,并将各元件
26、字母代码标在该元件的符号旁该同学描绘出的 I-U 图像应是下图中的_【说明】1.与 2012 年四川卷的题就是一样的啊!充分说明这种高考题的相似性很大啊!【巩固训练】1在探究小灯泡的伏安特性曲线的实验中,所用器材有:小灯泡 L、量程恰当的电流表和电压表 、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_式接法( 填“分压”或“限流”)(2)某同学已连接如图所示的电路,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_._.答案 (1)分压(2)开关 S 不应闭合,应处于断开状态实验一:测
27、量小灯泡的伏安特性曲线第 20 页 共 28 页滑动变阻器滑动触头 P 位置不当,应将其置于 b 端2在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的器材有:A小灯泡:规格为“3.8 V 0.3 A”B电流表:量程 00.6 A,内阻约为 0.5 C电流表:量程 03 A,内阻约为 0.1 D电压表:量程 05 V,内阻约为 5 kE滑动变阻器:阻值范围 010 ,额定电流 2 AF电池组:电动势 6 V,内阻约为 1 G开关一只,导线若干(1)为了使测量尽可能地准确,需要使小灯泡两端电压从 0 逐渐增大到 3.8 V 且能方便地进行调节,因此电流表应选_(填器材前选项)(2)根据你选用的实
28、验电路,将如图所示的器材连成实物电路答案 (1)B (2) 见解析图解析 (1)因小灯泡的额定电流为 0.3 A,为减小读数误差,应让指针偏角大一些,故电流表选 B.(2)由电流表外接和滑动变阻器采用分压式接法知,电路图如图甲所示,由电路图连接的实物电路如图乙所示3在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡的规格为“6 V 3 W”,其他供选择的器材有:实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 21 页 共 28 页A电压表 V1(量程 6 V,内阻 20 k)B电压表 V2(量程 20 V,内阻 60 k) C电流表 A1 (量程 3 A,内阻 0.2 )D电流表 A2 (量程 0.6
29、A,内阻 1 )E滑动变阻器 R1(01 000 ,0.5 A)F滑动变阻器 R2(020 ,2 A)G学生电源 E(68 V)H开关 S 及导线若干实验中要求电压表示数在 06 V 范围内变化,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,以便绘出伏安特性曲线在上述器材中,电压表应选用_,电流表应选用_,变阻器应选用_,并画出实验原理图答案 V 1 A 2 R 2 电路图见解析图解析 小灯泡为“6 V 3 W”,额定电压为 6 V,额定电流为 0.5 A,即允许通过小灯泡的最大电流不超过 0.5 A,最大电压不超过 6 V在选择电压表和电流表时,本着安全、精确的原则,安全原
30、则即量程要大于所测电流或电压值;精确原则是量程要尽量小,量程越小测量越精确故电流表应选 A2,电压表应选 V1.滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节方便的原则, “安全”即流过滑动变阻器的最大电流(I )应小于允许通过的最大电流;ER“调节方便”即变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻本实验中小灯泡在正常工作时的电阻 R 灯 12 U2P 623,故应选用 R2.连接电路时,变阻器采用分压式接法;电流表采用外接法实验原理图如图所示4用如图甲所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验小灯泡标有“6 V 3 实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 22 页 共 28 页W”的字样,铅蓄电池的电动势为 8
31、 V,滑动变阻器有两种规格: R1 标有“5 2 A”,R2 标有“100 20 mA”各电表的量程如图甲所示测量时要求小灯泡两端的电压从零开始,并测多组数据(1)滑动变阻器应选用_;(2)用笔画线代替导线,把图甲中的实物连成实验电路( 有部分连线已接好);(3)测量时电压表示数如图乙所示,则 U_ V;(4)某同学根据实验测量得到的数据,作出了如图丙所示的 IU 图像分析图像不是直线的原因:_.答案 (1)R 1 (2) 实验电路如图所示(3)4.0 (4)小灯泡两端的电压逐渐增大时,灯丝温度升高,灯丝的电阻(或电阻率)变大解析 (1)由于电压要从零开始调节,所以滑动变阻器应采用分压式接法,
32、如果选用 R2,滑动变阻器中的电流会超过 20 mA,故选 R1.(2)实验电路中电流表外接,滑动变阻器采用分实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 23 页 共 28 页压式接法(4)小灯泡两端的电压逐渐增大时,灯丝温度升高,灯丝的电阻 (或电阻率)变大5.某同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,得到如下表所示的一组 UI 数据:编号 1 2 3 4 5 6 7 8U(V) 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00I(A) 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205灯泡发光情况不亮 微亮逐渐变亮正常
33、发光(1)试在图上画出 UI 图线当 U1.40 V 时,灯泡电压与电流成_比,灯丝电阻_(填“不变”或“变化 ”);当 U1.40 V 时,灯丝的温度逐渐升高,其电阻随温度升高而_(2)从图线上可以看出,当小灯泡两端电压逐渐地增大时灯丝电阻的变化是_解析 (1)根据给出的数据描点,用平滑的曲线连接各点,如图所示,可以看出当 U1.40 V 时,小灯泡电压与电流成正比,灯丝电阻不变;当 U 1.40 V 时,由 UI 图线可知,图线斜率逐渐增大,故其电阻随温度升高而增大(2)从图线可知,当 U1.40 V 时,图线斜率基本不变;当 U1.40 V 时,图线斜率逐渐增实验一:测量小灯泡的伏安特性
34、曲线第 24 页 共 28 页大,所以灯丝电阻的变化是开始不变后来逐渐增大答案 (1)UI 图线见解析图 正 不变 增大(2)开始不变后来逐渐增大6如图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 IU 关系曲线图(1)为了通过测量得到如图甲所示 IU 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 9 V,滑动变阻器的阻值为 0100 )(2)在如图丁所示的电路中,电源电压恒为 9 V,电流表读数为 70 mA,定值电阻 R1250 .由热敏电阻的 IU 关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为_V;电阻 R2 的阻值为_.甲 乙丙 丁
35、答案 (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)题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实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 25 页 共 28 页所需电压,从而能够得到完整的 IU 图线,故选图乙(2)通过 R1 的电流为 I1 A36 mA,通过热敏电阻的电流 I2II 1(7036) UR1 9250mA34 mA,由题图甲可知热敏电阻两端的电压为 5.2 V,电阻 R2 9 5.23410 3111.8 .7在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,用导线 a、b、c、d、e、f、g 和 h 按如图所示方式连接
36、好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零(1)闭合开关后,若不管怎样调节滑动变阻器,小灯泡亮度能发生变化,但电压表、电流表的示数总不能为零,则可能是_导线断路(2)某同学在实验中还测出 a、b、c 三种元件的伏安特性曲线分别如图 6 中的(a) 、(b) 、(c) 所示,下列说法正确的是( )Aa 可以作为标准电阻使用Bb 能作为标准电阻使用Cb 的阻值随电压升高而增大Dc 的阻值随电压升高而增大答案 (1)g (2)AC解析 (1)若调节滑动变阻器,小灯泡的亮度变化,但电压表、电流表示数总不能为零,说明滑动变阻器不起分压作用,所以可能是 g 导线断路实验一:测量小灯泡的伏安特性
37、曲线第 26 页 共 28 页(2)因 a 元件的 IU 线是直线,说明电阻不随电压的变化而变化,故可作为标准电阻使用,故 A 对,B 错因 IU 线上的点与原点的连线的斜率倒数表示电阻值,故 C 对,D错选 A、C.8.物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡,其标称功率值为 0.75 W,额定电压值已模糊不清他们想测定其额定电压值,于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为 2 ,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压 U V1.22 V他们怀PR 20.75疑所得电压值不准确,于是,再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路,测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘灯泡的 UI 图线
38、,进而分析灯泡的额定电压A电压表 V(量程 3 V,内阻约 3 k)B电流表 A1(量程 150 mA,内阻约 2 )C电流表 A2(量程 500 mA,内阻约 0.6 )D滑动变阻器 R1(020 )E滑动变阻器 R2(0100 )F电源 E(电动势 4.0 V,内阻不计)G开关 S 和导线若干H待测灯泡 L(额定功率 0.75 W,额定电压未知)(1)在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图,指出上述器材中,电流表选择_(填“A 1”或“A 2”);滑动变阻器选择_(填“R 1”或“R 2”)实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 27 页 共 28 页(2)在实验过程中,该同学将灯泡
39、两端的电压由零缓慢地增加,当电压达到 1.23 V 时,发现灯泡亮度很暗,当达到 2.70 V 时,发现灯泡已过亮,便立即断开开关,并将所测数据记录在下边表格中.次数 1 2 3 4 5 6 7U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.70I/mA 80 155 195 227 255 279 310请你根据实验数据在图中作出灯泡的 UI 图线(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为_V ;这一结果大于 1.23 V,其原因是_解析 (1)根据 PI 2R,估算灯泡的电流大约是 600 mA,因此电流表应选 A2;本实验要描绘出灯泡的 UI 图线,需要测量多组数据,因此滑动变阻器应接成分压式,所以应选阻值较小的 R1;小灯泡电阻不大,电流表应外接;(2)如图所示(3)由 P UI0.75 W,再结合图象可知 U 额 2.5 V;大于 1.23 V 的原因是由于灯泡冷态电实验一:测量小灯泡的伏安特性曲线第 28 页 共 28 页阻小于正常工作时的电阻答案 (1)电路原理图如图所示 A 2 R 1(2)见解析图(3)2.5(2.42.6) 灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大)