高二物理寒假作業(yè) 第十天 描繪小燈泡的伏安特性曲線

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第十天 描繪小燈泡的伏安特性曲線 1．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,小燈泡的規(guī)格為“6 V,3 W”,其他供選擇的器材有: 電流表A1（量程3 A,內阻0.2Ω） 電流表A2（量程0.6 A,內阻1Ω） 電壓表V1（量程6 V,內阻20 kΩ） 變阻器R1（0～1 000Ω,0.5 A） 變阻器R2（0～20Ω,2 A） 學生電源E（6 V） 開關S及導線若干 （1）實驗中要求電壓表在0～6 V范圍內讀數(shù)并記錄下12組不同的電壓值U和對應的電流值I,以便作出伏安特性曲線,則在上述器材中,電流表應選 ,變阻器應選 . （2）在所給的虛線方框中畫出此實驗的電路圖. （3）以下是該實驗的操作步驟 A. 閉合開關,記下電流表、電壓表的一組示數(shù)（U、I）,移動變阻器的 滑動觸頭,每移動一次記下一組（U、I）值,共測出12組數(shù)據(jù) B. 將電流表、電壓表、變阻器、小燈泡、電源、開關正確連接成電路 C. 調節(jié)觸頭位置,使閉合開關前觸頭處于使變阻器與小燈泡并聯(lián)的電 阻最大的位置 D. 按所測數(shù)據(jù),在坐標紙上描點并將各點用平滑曲線連接起來,得出小燈泡的伏安特性曲線。以上 各步驟中存在的錯誤或不妥之處： ； 將各步驟糾正后,按實驗先后順序排列起來 ； （4）小燈泡的I—U圖線是一條曲線,其原因是 2．光電池在無光照射時不產生電能，可視為一電子元件。某實驗小組設計如圖甲電路，給硅光電池加反向電壓（硅光電池負極接高電勢點，正極接低電勢點），探究其在無光照時的反向伏安特性。圖中電壓表V1量程選用3V，內阻為6.0 kΩ；電壓表V2量程選用15V，內阻約為30 kΩ；R0為保護電阻；直流電源電動勢約為12V，內阻不計。 ①根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導線，將圖乙連接成完整電路。 ②用遮光罩罩住硅光電池，閉合開關S，調節(jié)變阻器R，讀出電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2。 （i）某次測量時，電壓表V1示數(shù)如圖丙，則U1= V，算出通過硅光電池的反向電流大小為 mA（保留兩位小數(shù)）。 （ii）該小組測出大量數(shù)據(jù)，篩選出下表所示的9組U1、U2數(shù)據(jù)，算出相應的硅光電池兩端反向電壓Ux和通過的反向電流Ix（圖中“－”表示反向），并在坐標紙上建立Ix-Ux坐標系，標出了與表中前5組Ux、Ix數(shù)據(jù)對應的5個坐標點。請你標出余下的4個坐標點，并繪出Ix-Ux圖線。 （iii）由Ix-Ux圖線知，硅光電池無光照下加反向電壓時，Ix與Ux成 （填“線性”或“非線性”）關系。 3． 發(fā)光晶體二極管是用電器上做指示燈用的一種電子元件.它的電路符號如右圖所示,正常使用時,帶“+”號的一端接高電勢,帶“-”的一端接低電勢.某同學用實驗的方法測得它兩端的電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)如下表所示 （1）在下面的虛線框內畫出該同學的實驗電路圖.（實驗中所用電壓表的內阻RV約為10 kΩ,電流表的內阻RmA約為100Ω）. （2）在右圖中的小方格紙上用描點法畫出二極管的I-U圖象. （3）若發(fā)光二極管的最佳工作電壓為2.0 V,而電源是由內阻不計、電動勢為1.5 V的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的.根據(jù)畫出的伏安特性曲線上的信息分析,應該串聯(lián)一個阻值多大的電阻后與電源接成閉合電路,才能使二極管工作處于最佳狀態(tài)? 4． 有一個小燈泡標有“6 V,0.6 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法測量這個燈泡的I—U圖線.現(xiàn)有下列器材供選用: A.電壓表（0～5 V,內阻10 kΩ）; B.電壓表（0～10 V,內阻20 kΩ）; C.電流表（0～0.3 A,內阻1 Ω）; D.電流表（0～0.6 A,內阻0.4 Ω）; E.滑動變阻器（30 Ω,2 A）; F.學生電源（直流9 V）,還有開關、導線. （1）實驗中電壓表應選 ,電流表應選 （用序號字母表示）. （2）為使實驗誤差盡可能減小,畫出實驗電路圖. 5．某學習小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實驗器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導線的連接。 （1）實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大。請按此要求用筆畫線代替導線在圖甲實物接線圖中完成余下導線的連接； （2）某次測量，電流表指針偏轉如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為 A； （3）該小組描繪的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將 只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動勢為3V、內阻為1歐的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為 W（保留兩位小數(shù)）。 6． 某同學用圖所示電路,測繪標有“3.8 V,0.3 A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象. （1）除了導線和開關外,有以下一些器材可供選擇: 電流表: A1（量程100 mA,內阻約2Ω）; A2（量程0.6 A,內阻約0.3Ω）. 電壓表: V1（量程5 V,內阻約5 kΩ）; V2（量程15 V,內阻約15 kΩ）. 滑動變阻器: R1（阻值范圍0～10Ω）; R2（阻值范圍0～2 kΩ）. 電源: E1（電動勢為1.5 V,內阻約為0.2Ω）; E2（電動勢為4 V,內阻約為0.04Ω）. 為了調節(jié)方便,測量準確,實驗中應選用電流表 ,電壓表 ,滑動變阻器 ,電源 .（填器材的符號） （1） 根據(jù)實驗數(shù)據(jù),計算并描繪出R—U的圖象如下圖所示.由圖象可知,此燈泡在不工作時,燈絲電阻為 Ω;當所加電壓為3.00 V時,燈絲電阻為 Ω,燈泡實際消耗的電功率為 W. （3）根據(jù)R—U圖象,可確定小燈泡消耗電功率P與外加電壓U的關系.符合該關系的示意圖是下列圖中的 （ ） 第十天 描繪小燈泡的伏安特性曲線 1．（1）A2 R2； （2）如圖； （3）步驟C中,閉合開關前觸頭應處于使變阻器與小燈泡并聯(lián)的電阻為零的 位置BCAD； （4）隨著電壓增加,通過小燈泡的電流增大,溫度升高,燈泡燈絲的電阻率增加 2．①如圖1所示②（i）1.40 0.23 （ii）如圖2所示（iii）非線性 3．（1）（2）如右圖；（3）83.3Ω 4． （1）B，C；（2）見下圖 5．（1）如圖所示；（2）0.44；（3）4，2.25 6．（1）A2 ，V1 ， R1 ， E2；（2）1.5 ，11.5 ，0.78 ；（3）A