实验9描绘小电珠的伏安特性曲线
一、实验目的
1.描绘小电珠的伏安特性曲线.
2.分析伏安特性曲线的变化规律.
二、实验原理
1.测多组小电珠的U、I的值,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.
三、实验器材
学生电源(4~6V直流)或电池组、小电珠(3.8V,0.3A)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、坐标纸、导线若干.
四、实验步骤
1.确定电流表、电压表的量程,采用电流表外接法,滑动变阻器采用分压式接法,按实验原理图连接好实验电路.
2.把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端,接线经检查无误后,闭合开关S.
3.移动滑动变阻器滑片位置,测出12组左右不同的电压值U和电流值I,并将测量数据填入表格中,断开开关S.
U(V)00.20.40.60.81.01.2
I(A)
U(V)1.62.02.42.83.23.64.0
I(A)
4.拆除电路,整理仪器.
(20xx银川月考)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压).实验时用到的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0~10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.
I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50
U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
(1)在虚线框中画出实验电路图.要求尽量减少实验误差.
(2)在方格图中画出小灯泡的UI曲线.
解析:(1)要研究小灯泡的伏安特性曲线,需要电压从零开始,所以采用滑动变阻器的分压接法,因为小灯泡的电阻和电流表的内阻相接近,所以采用电流表的外接法,如图所示.
(2)将测得的数据在图象上用描点法描出来,然后用平滑的曲线连接.
答案:(1)图见解析(2)图见解析
一、数据处理
1.在坐标纸上以U为横轴,以I为纵轴,建立坐标系.
2.在坐标纸上描出各组数据所对应的点(坐标系纵轴和横轴的标度要适中,以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜).
3.将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到小电珠的伏安特性曲线.
二、误差分析
1.由于电压表、电流表不是理想电表,电表内阻对电路的影响会带来误差.
2.电流表、电压表的读数带来误差.
3.在坐标纸上描点、作图带来操作误差.
三、注意事项
1.电流表外接法:本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小,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连接
本实验要作出UI图象,要求测出一组包括零在内的电流、电压值,故控制电路必须采用分压接法.
3.保护元件安全:为保护元件不被烧毁,开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a端.加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压.
(20xx全国卷Ⅰ)某同学研究小灯泡的伏安特性.所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8V,额定电流0.32A);电压表○V(量程3V,内阻3kΩ);电流表○A(量程0.5A,内阻0.5Ω);固定电阻R0(阻值1000Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0Ω);电源E(电动势5V,内阻不计);开关S;导线若干.
(1)实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图.
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻________(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率________(填“增大”“不变”或“减小”).
(3)用另一电源E0(电动势4V,内阻1.00Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为________W,最大功率为________W.(结果均保留两位小数)
解析:(1)小灯泡的电压要求从0开始调节,滑动变阻器采用分压式接法,小灯泡的额定电压超出电压表的量程,需与R0串联后接入电路.电路图如图所示.
(2)IU图象中随着电流的增大,图线的斜率变小,小灯泡的电阻增大.根据电阻定律R=ρLS,得灯丝的电阻率增大.
(3)当R=0时,电源路端电压与电流的关系图象如图线甲所示.此时小灯泡功率有最大值.
当R=9Ω时,将R看作电源内阻,则等效电源内阻为10Ω,其路端电压与电流的关系图象如图线乙所示.此时小灯泡功率有最小值.
取图线甲与小灯泡伏安特性曲线交点:
U1=3.66V,I1=0.319A,
小灯泡的最大功率P1=U1I1≈1.17W.
取图线乙与小灯泡伏安特性曲线交点:
U2=1.77V,I2=0.222A,
小灯泡的最小功率P2=U2I2≈0.39W.
答案:(1)实验电路原理如图所示.
(2)增大增大(3)0.391.17
以本实验为背景,通过改变实验条件、实验仪器设置题目,不脱离教材而又不拘泥教材,体现开放性、探究性等特点.
1.以实验原理及实验方法为基础,探究小灯泡功率与电压的关系.
2.实验对象的变迁
3.数据处理方式的改进
采用“DIS”数字化实验系统进行实验数据的采集和处理.
(20xx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3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等.
(1)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________Ω.据此应选择图中的________(填“b”或“c”)电路进行实验.
(2)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.
(3)图(c)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.
(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻,测量待测电池的电动势E和内阻r,电路如图(d)所示.闭合S1和S2,电压表读数为3.00V;断开S2,读数为1.00V,可得E=________V,r=________Ω.(结果均保留两位有效数字,电压表为理想电压表).
解析:(1)因倍率为“×1”,故指针所指的数字即为读数,为10Ω;由于待测电阻的阻值比电压表的内阻小得多,故采用电流表外接的方式测量电阻,即选择b.
(2)滑动变阻器的滑片P向右滑动时,由于加在待测电阻两端的电压逐渐增大,故电流表的示数也逐渐增大.
(3)由图(a)知,元件X的电流与电压成正比,故为线性元件;而元件Y的电流与电压不成正比,故Y是非线性元件.
(4)由图可知,线性元件的电阻为RX=3.00.3Ω=10Ω,若S1、S2都闭合,则电阻R被短路,电路中的电流I=URX=310A=0.3A,由闭合电路的欧姆定律得E=U+Ir,断开S2后,电流I′=U′RX=110A=0.1A,故E=U′+I′(R+r),两式联立并代入数据得:E=3.2V,r=0.50Ω.
答案:(1)10b(2)增大(3)Y(4)3.20.50
一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,教师要准备好教案,这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助教师缓解教学的压力,提高教学质量。那么,你知道教案要怎么写呢?以下是小编为大家收集的“高考物理第一轮描绘小电珠的伏安特性曲线专项复习”欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!
第六课时:描绘小电珠的伏安特性曲线
【实验目的】
通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律.
【实验原理】
在纯电阻电路中,电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系,也就是U-I曲线是条过原点的直线。但是实际电路中由于各种因素的影响,U-I曲线就可能不是直线。如图3-1所示,根据分压电路的分压作用,当滑片C由A端向B端逐渐移动时,流过小电珠(“3.8V、0.3A”或“4V、0.7A”)的电流和小电珠两端的电压,由零开始逐渐变化,分别由电流表、电压表示出其值大小,将各组I、U值描绘到U--I坐标上,用平滑的曲线连接各点,即得到小灯泡的伏安特性曲线。金属物质的电阻率随温度升高而增大,从而测得一段金属导体的电阻随温度发生相应变化。本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内阻值的变化,从而了解它的导电特性。
【步骤规范】
实验步骤操作规范
一.连接实验电路
1.对电流表、电压表进行机械调零
2.布列实验器材,接图3-1连接实验电路,电流表量程0.6A,电压表量程3V1.若表针不在零位,用螺丝刀旋动机械调零螺钉,使其正对。
2.电键接入电路前,处于断开位置;闭合电键前,滑动变阻器的电阻置于阻值最大;电线连接无“丁”字形接线。
二.读取I、U数据
1.将滑动变阻器的滑片C向另一端滑动,
读取一组电流表和电压表的读数
2.逐渐移动滑动变阻器的阻值,在“0~3.8V”或“0~4V”范围内记录12组电压值U和相应的电流值I
1.使电路中灯泡两端电压从0开始逐渐增大,可在伏特表读数每增加一个定值(如0.5V)时,读取一次电流值,并将数据记录在表中。调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压
2.电流表和电压表读数要有估读(一般可估读到最小分度的
三.描绘图线
将12组U、I值,描绘到I—U坐标上,画出I—U曲线
在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸;要用平滑曲线将各数据点连接起来。
四.拆除电路,仪器复原
【注意事项】
1.本实验中,因被测小灯泡灯丝电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法.
2.因本实验要作I-U图线,要求测出一组包括零在内的电压、电流值,因此变阻器要采用分压接法.
3.电键闭合前变阻器滑片位置
4.电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使灯泡的电压逐渐增大,可在伏特表读数每增加一个定值(如0.5V)时,读取一次电流值,并将数据(要求两位有效数字)记录在表中.调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压.U-I图线在U=1.0V左右将发生明显弯曲,故在U=1.0V左右测绘点要密,否则将出现很大误差.
5.在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸;要用平滑曲线将各数据点连接起来.
【典型例题】
1.电压表、电流表的使用
例1:如图所示,电流表的示数是A,电压表的示数是V
2.伏安法测电阻的两种电路
1.2.1两种电路的误差分析
○1无论实验目的是什么(做伏安特性曲线、测电阻、测电功率),只要同时测电路元件的电流I和电压U,I和U两个物理量中就只有一个是真实值。
○2用伏安法测电流和电压的电路有两种,如图4AB,其中A是电流表的内接,B是电流表的外接。
○3在图A中是表的作用引起误差。其中表的读数是真实值,
表的读数不是真实值。用此方法测电阻,R测R真(>,<,=),RxRA时采用此接法误差较小。此电路适用于测电阻。
○4在B图中是表的作用引起误差。其中表的读数是真实值,
表的数不是真实值。用此方法测电阻,R测R真(><=),RxRV时采用此接法误差较小。此电路适用于测电阻。
1.2.2选择电路的两类方法
①直接比较法:
②测试判断法:
3、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点
如图所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R0)对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图2电路称为限流接法,图3电路称为分压接法.
例2.如图所示,滑动变阻器R1的最大阻值是200欧,定值电阻的阻值R2=300欧,A、B两端的电压恒定,且UAB=8V。当开关S断开时,移动滑片P,R2两端的电压变化范围是,当开关S闭合时,移动滑片P,R2两端的电压变化范围是
4.三种元件的伏安特性曲线对比
(1)金属导体的伏安特性曲线
金属导体满足欧姆定律:,所以用纵坐标表示电压或电流,横坐标表示电流或电压,作出的图线为过原点的直线,其斜率或斜率的倒数表示电阻。故根据金属导体伏安特性曲线可以计算电阻。
【例题3】如图为甲、乙两金属电阻的伏安特性曲线,某同学是这样计算它们的阻值的:==,你认为他的解法对吗?如果不对,它们的阻值应为多少?
(2)小灯泡的伏安特性曲线
灯泡是利用电流的热效应工作的,随着加在灯泡上的电压增大,灯泡中的电流随之增大,发热功率增大,发热功率大于散热功率时,灯丝因温度升高而电阻增大,在坐标系中图线的点的切线斜率增大,所以小灯泡的伏安特性曲线是非线性的。小灯泡伏安特性曲线如图所示。
【例题4】某小灯泡的伏安特性曲线如右图所示,试求灯丝电阻在A、B两点间因温度的影响改变了多少?
(3)二极管的伏安特性曲线
对二极管施加正向偏置电压时,则二极管中就有正向电流通过(多数载流子导电),随着正向偏置电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时(锗管为0.2V左右,硅管为0.7V左右),电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。
对上述二种器件施加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,其反向电压增加至该二极管的击穿电压时,电流猛增,二极管被击穿,在二极管使用中应竭力避免出现击穿观察,这很容易造成二极管的永久性损坏。所以在做二极管反向特性时,应串入限流电阻,以防因反向电流过大而损坏二极管。二极管(锗管)伏安特性示意图如右上图所示。
【例题5】某同学对黑箱(见图1)中一个电学元件的伏安特性进行研究。通过正确测量,他发现该元件两端的电压Uab(Uab=Ua-Ub)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律:①当-15VUab0V时,I近似为零。②当Uab≥0时,Uab和I的实验数据见下表:
编号1234567
Uab/×10-3V0245480650705725745
I/×10-2mA0152560170425750
(1)在图2中画出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线。
(2)根据上述实验事实,该元件具有的特性是__________。
第六课时:描绘小电珠的伏安特性曲线
【实验目的】
通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律.
【实验原理】
在纯电阻电路中,电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系,也就是U-I曲线是条过原点的直线。但是实际电路中由于各种因素的影响,U-I曲线就可能不是直线。如图3-1所示,根据分压电路的分压作用,当滑片C由A端向B端逐渐移动时,流过小电珠(“3.8V、0.3A”或“4V、0.7A”)的电流和小电珠两端的电压,由零开始逐渐变化,分别由电流表、电压表示出其值大小,将各组I、U值描绘到U--I坐标上,用平滑的曲线连接各点,即得到小灯泡的伏安特性曲线。金属物质的电阻率随温度升高而增大,从而测得一段金属导体的电阻随温度发生相应变化。本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内阻值的变化,从而了解它的导电特性。
【步骤规范】
实验步骤操作规范
一.连接实验电路
1.对电流表、电压表进行机械调零
2.布列实验器材,接图3-1连接实验电路,电流表量程0.6A,电压表量程3V1.若表针不在零位,用螺丝刀旋动机械调零螺钉,使其正对。
2.电键接入电路前,处于断开位置;闭合电键前,滑动变阻器的电阻置于阻值最大;电线连接无“丁”字形接线。
二.读取I、U数据
1.将滑动变阻器的滑片C向另一端滑动,
读取一组电流表和电压表的读数
2.逐渐移动滑动变阻器的阻值,在“0~3.8V”或“0~4V”范围内记录12组电压值U和相应的电流值I
1.使电路中灯泡两端电压从0开始逐渐增大,可在伏特表读数每增加一个定值(如0.5V)时,读取一次电流值,并将数据记录在表中。调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压
2.电流表和电压表读数要有估读(一般可估读到最小分度的
三.描绘图线
将12组U、I值,描绘到I—U坐标上,画出I—U曲线
在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸;要用平滑曲线将各数据点连接起来。
四.拆除电路,仪器复原
【注意事项】
1.本实验中,因被测小灯泡灯丝电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法.
2.因本实验要作I-U图线,要求测出一组包括零在内的电压、电流值,因此变阻器要采用分压接法.
3.电键闭合前变阻器滑片位置
4.电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使灯泡的电压逐渐增大,可在伏特表读数每增加一个定值(如0.5V)时,读取一次电流值,并将数据(要求两位有效数字)记录在表中.调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压.U-I图线在U=1.0V左右将发生明显弯曲,故在U=1.0V左右测绘点要密,否则将出现很大误差.
5.在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸;要用平滑曲线将各数据点连接起来.
【典型例题】
1.电压表、电流表的使用
例1:如图所示,电流表的示数是A,电压表的示数是V
2.伏安法测电阻的两种电路
1.2.1两种电路的误差分析
○1无论实验目的是什么(做伏安特性曲线、测电阻、测电功率),只要同时测电路元件的电流I和电压U,I和U两个物理量中就只有一个是真实值。
○2用伏安法测电流和电压的电路有两种,如图4AB,其中A是电流表的内接,B是电流表的外接。
○3在图A中是表的作用引起误差。其中表的读数是真实值,
表的读数不是真实值。用此方法测电阻,R测R真(>,<,=),RxRA时采用此接法误差较小。此电路适用于测电阻。
○4在B图中是表的作用引起误差。其中表的读数是真实值,
表的数不是真实值。用此方法测电阻,R测R真(><=),RxRV时采用此接法误差较小。此电路适用于测电阻。
1.2.2选择电路的两类方法
①直接比较法:
②测试判断法:
3、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点
如图所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R0)对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图2电路称为限流接法,图3电路称为分压接法.
例2.如图所示,滑动变阻器R1的最大阻值是200欧,定值电阻的阻值R2=300欧,A、B两端的电压恒定,且UAB=8V。当开关S断开时,移动滑片P,R2两端的电压变化范围是,当开关S闭合时,移动滑片P,R2两端的电压变化范围是
4.三种元件的伏安特性曲线对比
(1)金属导体的伏安特性曲线
金属导体满足欧姆定律:,所以用纵坐标表示电压或电流,横坐标表示电流或电压,作出的图线为过原点的直线,其斜率或斜率的倒数表示电阻。故根据金属导体伏安特性曲线可以计算电阻。
【例题3】如图为甲、乙两金属电阻的伏安特性曲线,某同学是这样计算它们的阻值的:==,你认为他的解法对吗?如果不对,它们的阻值应为多少?
(2)小灯泡的伏安特性曲线
灯泡是利用电流的热效应工作的,随着加在灯泡上的电压增大,灯泡中的电流随之增大,发热功率增大,发热功率大于散热功率时,灯丝因温度升高而电阻增大,在坐标系中图线的点的切线斜率增大,所以小灯泡的伏安特性曲线是非线性的。小灯泡伏安特性曲线如图所示。
【例题4】某小灯泡的伏安特性曲线如右图所示,试求灯丝电阻在A、B两点间因温度的影响改变了多少?
(3)二极管的伏安特性曲线
对二极管施加正向偏置电压时,则二极管中就有正向电流通过(多数载流子导电),随着正向偏置电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时(锗管为0.2V左右,硅管为0.7V左右),电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。
对上述二种器件施加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,其反向电压增加至该二极管的击穿电压时,电流猛增,二极管被击穿,在二极管使用中应竭力避免出现击穿观察,这很容易造成二极管的永久性损坏。所以在做二极管反向特性时,应串入限流电阻,以防因反向电流过大而损坏二极管。二极管(锗管)伏安特性示意图如右上图所示。
【例题5】某同学对黑箱(见图1)中一个电学元件的伏安特性进行研究。通过正确测量,他发现该元件两端的电压Uab(Uab=Ua-Ub)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律:①当-15VUab0V时,I近似为零。②当Uab≥0时,Uab和I的实验数据见下表:
编号1234567
Uab/×10-3V0245480650705725745
I/×10-2mA0152560170425750
(1)在图2中画出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线。
(2)根据上述实验事实,该元件具有的特性是__________。
俗话说,磨刀不误砍柴工。作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助授课经验少的教师教学。那么怎么才能写出优秀的教案呢?下面是小编精心收集整理,为您带来的《第5讲实验描绘小灯泡的伏安特性曲线》,希望能对您有所帮助,请收藏。
第5讲实验描绘小灯泡的伏安特性曲线
1.在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中,实验室备有下列
器材供选择:
A.待测小灯泡“3.0V、1.5W”
B.电流表(量程3A,内阻约为1Ω)
C.电流表(量程0.6A,内阻约为5Ω)
D.电压表(量程3.0V,内阻约为10kΩ)
E.电压表(量程15.0V,内阻约为50kΩ)
F.滑动变阻器(最大阻值为100Ω,额定电流50mA)
G.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流1.0A)
H.电源(电动势为4.0V,内阻不计)
I.电键及导线等
(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用________;电压表应选用________;滑动变
阻器应选用________.(只需填器材前面的字母即可)
(2)请在虚线框内画出实验电路图.
图7-5-5
(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图7-5-5所示.则电压值为
________V,电流值为________A,小灯泡的实际功率为________W.
解析:待测小灯泡“3.0V、1.5W”,额定电流0.5A,额定电压为3V,因此电流表选
C,电压表选D,滑动变阻器采用分压式接法较准确,滑动变阻器选G,小灯泡电阻很小,电流表外接.
答案:(1)CDG(2)如解析图所示(3)1.800.330.59
2.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,“3.8V、0.3A”
电压表V,量程0~5V,内阻5kΩ
电流表A1,量程0~100mA,内阻4Ω
电流表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)在虚线框内画出实验的电路图,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7-5-6所示的小灯泡的伏安特性曲线.根据此图给出的信息,可以判断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率)()
图7-5-6
解析:(1)本题变压器采用分压接法,通常应当选用最大阻值小的滑动变阻器,但本题中如果选用R2,则电路中的电流会超过R2允许通过的最大电流,故滑动变阻器应当选择R1.电流表A1的量程太小,故电流表应当选择A2.
(2)电路如右图所示,由于电压要从0开始测量,滑动变阻器用分压接法;因为灯泡的内阻比较小,电流表用外接法.
(2)随着通过小灯泡电压电流的增大,小灯泡消耗的功率增大,小灯泡的电阻也增大,由P=U2R知B图正确,由P=I2R知D图正确.
答案:(1)R1A2(2)电路图如解析图所示(3)BD
3.(20xx盐城模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图7-5-7所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:
图7-5-7图7-5-8
(1)若不管怎样调节滑动变阻器,小电珠亮度能发生变化,但电压表、电流表的示数总不能为零,则可能是________导线断路.
(2)某同学测出电源和小电珠的U-I图线如图7-5-8所示,将小电珠和电阻R串联后接到电源上,要使电路中电流为1.0A,则R=________Ω.
(3)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7-5-9中的(a)、(b)、(c),下列说法正确的是()
图7-5-9
A.a可以作为标准电阻使用
B.b能作为标准电阻使用
C.b的阻值随电压升高而增大
D.c的阻值随电压升高而增大
解析:(1)若调节滑动变阻器,小电珠的亮度变化,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.
(2)由电源的U-I线知E=3.0V,r=1Ω,当小电珠与电阻串联后
由闭合电路欧姆定律得E=I(R+r+R灯)
又由小电珠的U-I线得R灯=UI=1.2Ω,解得R=0.8Ω.
(3)因a元件的I-U线是直线,说明电阻随电压的变化不变,故可作为标准电阻,故A对,B错.因I-U线的斜率倒数表示电阻值的变化,故C对,D错,选A、C.
答案:(1)g(2)0.8(3)AC
4.有一个小灯泡上标有“4V、2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I—U图线.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1Ω)D.电流表(0~0.6A,内阻0.4Ω)
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7-5-10中甲而不选用图乙的电路图来完成实验,请说明理由:________________________________________________________________________.
图7-5-10
(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)
(3)把图7-5-11中所示的实验器材用实线连接成实物电路图.
图7-5-11
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A图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4V,则电压表选0~5V的A而舍弃0~15V的B,因15V的量程太大,读数误差大,小灯泡的额定电流I=0.5A,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8Ω,调节不方便,电压变化与变阻器使用部分的长度线性关系差,故舍去.小灯泡内阻为电流表内阻的80.4=20倍,电压表内阻是小灯泡的10×1038=1250倍,故电流表采用了外接法.
答案:(1)描绘灯泡的I—U图线所测数据需从零开始,并要多取几组数据(2)ADE
(3)如下图所示.
文章来源:http://m.jab88.com/j/74986.html
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