1、实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线知识点一 实验电路与器材选择1.在 “描绘标有9 V 5 W小灯泡伏安特性曲线 ”的实验中,要求测量从 0 V 到 9.0 V 的电压下通过小灯泡的电流,实验室提供了下列器材:电流表 A(量程 0.6 A,内阻 0.3 )、电压表 V(量程 15.0 V,内阻 10 k)、滑动变阻器 R(最大阻值为 50 )、 电源 E(电动势 15 V)和开关、导线若干 .图 LS1-1 给出的测量电路图中,最合理的是( )图 LS1-12.为研究额定电压为 2.5 V 的某电阻(额定电压下的阻值约 2200 )的伏安特性曲线,做了如下实验:(1)为描绘该电阻的伏安特性曲线(要
2、求电压从零开始连续变化),提供的器材如下:A.毫安表 mA(量程 2 mA,内阻约 30 )B.电压表 V(量程 3 V,内阻约 3 k)C.滑动变阻器 R1(阻值 010 k,额定电流 0.5 A)D.滑动变阻器 R2(阻值 010 ,额定电流 2 A)E.直流电源(电动势 3 V,内阻约 0.2 )F.开关一个,导线若干滑动变阻器应选用 (填器材前的字母) . (2)如图 LS1-2 所示的实物电路中部分导线已连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整 .图 LS1-23.在 “测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡规格为“6 V 3 W”,其他可供选择的实验器材有:电压表 V(量程
3、为 6 V,内阻为 20 k);电流表 A1(量程为 3 A,内阻为 0.2 );电流表 A2(量程为 0.6 A,内阻为 1 );变阻器 R1(01000 ,0.5 A);变阻器 R2(020 ,2 A);学生电源 E(68 V),开关 S 及导线若干 .实验中要求在电压表 06 V 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)请在下面的虚线框中画出实验原理图;(3)根据实验原理图,用笔画线代替导线将图 LS1-3 中的实物连接成实验电路 .图 LS1-3知识点二 实验数据处理与误差分析4
4、.描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图 LS1-4 所示,所用小电珠的额定电压是 3.8 V.关于该实验的系统误差, 下列说法中正确的是( )图 LS1-4A.系统误差主要是由电压表的分流引起的B.系统误差主要是由电流表的分压引起的C.系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的D.系统误差主要是由读数时的估读引起的5.2017山西大学附中期中 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线” 的实验中 ,实验室提供了小灯泡( 2.5 V,0.5 A)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材 .(1)图 LS1-5 甲为实验中某同学连接好的实验电路图,在开关闭合后,把滑片 P 从 A 端向 B 端移动过程中会观察到电
5、压表示数变_(选填“大” 或“ 小”) . (2)某同学由测出的数据画出 I-U 图像,如图乙所示,当小灯泡两端的电压为 2.0 V 时, 小灯泡的电阻 R= ,此时小灯泡的实际功率 P= W.(结果保留两位有效数字) 图 LS1-56.某同学用如图 LS1-6 所示电路测绘标有“ 3.8 V 0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻 R 随电压 U 变化的图像 .图 LS1-6(1)除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择: 电流表 A1(量程为 100 mA,内阻约为 2 );电流表 A2(量程为 0.6 A,内阻约为 0.3 );电压表 V1(量程为 5 V,内阻约为 5 k);电压表 V2(量程
6、为 15 V,内阻约为 15 k);滑动变阻器 R1(阻值范围为 010 );滑动变阻器 R2(阻值范围为 02 k);电源 E1(电动势为 1.5 V,内阻约为 0.2 );电源 E2(电动势为 4 V,内阻约为 0.04 ).为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选用 ,电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 ,电源应选用 .(填器材符号) (2)在图 LS1-7 中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路 .图 LS1-7(3)根据实验数据,计算并描绘出的 R-U 图像如图 LS1-8 所示 .由图像可知 ,此小灯泡在不工作时,灯丝电阻为 ;当所加电压为 3 V 时,灯丝电阻为 . 图
7、 LS1-87.某同学在“ 测绘小灯泡的伏安特性曲线” 的实验中,得到如下表所示的几组 U、 I 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(1)试在图 LS1-9 中画出 U-I 图线 .图 LS1-9(2)当 U1.40 V 时,灯丝的温度逐渐升高,其电阻随温度升高而 (选填“ 增大”“减小” 或“不变”) . 1.B 解析 要求电压从 0 到额定电压变化, 所以滑动变阻器必须采用分压接法 ,标有“9 V
8、 5 W”的小灯泡在额定电压下的电阻 R= =16.2 ,因 R ,电流表采用内接法.3.(1)A2 R2 (2) 如图甲所示 (3)如图乙所示解析 (1)计算可知小灯泡的额定电流为 0.5 A,因所选电流表是测灯泡中的电流,故电流表选 A2,因要求电压从 0 开始变化 ,所以滑动变阻器采用分压式接法,应该选总阻值小的,选 R2.(2)小灯泡电阻小,应该采用电流表外接法,滑动变阻器采用分压式接法,电路图如图甲所示.(3)如图乙所示.甲乙4.A 解析 由于小电珠的电阻比较小,所以采用电流表外接法,此时电压表的测量值是准确的,但是电流表的测量值和真实值相比要大,产生系统误差的主要原因是电压表分流,
9、A 正确.5.(1)大 (2)4.4 0.90解析 (1)把滑片 P 从 A 端向 B 端移动,PA 间电阻变大,会观察到电压表示数变大.(2)由图乙可得,当小灯泡两端的电压为 2.0 V 时,电流为 0.45 A,小灯泡的电阻 R= =4.4 ,此时小灯泡的实际功率 P=UI=0.90 W.6.(1)A2 V1 R1 E2 (2)如图所示 (3)1.5 11.5解析 (1)电源的电动势要略大于额定电压, 所以电源应选 E2;由小灯泡的标称值知其额定电流为 0.3 A,故电流表应选 A2;为减小读数误差, 在电压表量程满足条件的前提下, 应尽量选择小量程的电压表,故电压表应选 V1;为了调节电压方便,应选择最大阻值较小的滑动变阻器, 故滑动变阻器应选 R1.(2)根据实验原理图,将实物图连接,其实验电路如图所示.(3)小灯泡不工作时的电阻,即其两端电压为零时的阻值,由题中的 R-U 图像可以 看出,当小灯泡两端电压为 0 时所对应的阻值为 1.5 ;由 R-U 图像可以看出, 当小灯泡两端的电压为 3 V 时,所对应的阻值为 11.5 .7.(1)如图所示 (2)正 不变 增大解析 (1)根据给出的坐标系描点, 用平滑的曲线连接,如图所示.(2)从图像得到,当 U1.40 V 时,图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐增大,故灯丝电阻随温度的升高而增大.
