【創(chuàng)新設(shè)計】高考物理總復(fù)習(xí) 3175 實驗 描繪小燈泡的伏安特性曲線

第5講 實驗 描繪小燈泡的伏安特性曲線1在用電壓表和電流表研究小燈泡在不同電壓下的功率的實驗中，實驗室備有下列器材供選擇：A待測小燈泡“3.0 V、1.5 W”B電流表(量程3 A，內(nèi)阻約為1 )C電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻約為5 )D電壓表(量程3.0 V，內(nèi)阻約為10 k)E電壓表(量程15.0 V，內(nèi)阻約為50 k)F滑動變阻器(最大阻值為100 ，額定電流50 mA)G滑動變阻器(最大阻值為10 ，額定電流1.0 A)H電源(電動勢為4.0 V，內(nèi)阻不計)I電鍵及導(dǎo)線等(1)為了使實驗完成的更好，電流表應(yīng)選用_；電壓表應(yīng)選用_；滑動變阻器應(yīng)選用_(只需填器材前面的字母即可)(2)請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖圖755(3)某同學(xué)在一次測量時，電流表、電壓表的示數(shù)如圖755所示則電壓值為_ V，電流值為_ A，小燈泡的實際功率為_ W.解析：待測小燈泡“3.0 V、1.5 W”，額定電流0.5 A，額定電壓為3 V，因此電流表選C，電壓表選D，滑動變阻器采用分壓式接法較準(zhǔn)確，滑動變阻器選G，小燈泡電阻很小，電流表外接答案：(1)CDG(2)如解析圖所示(3)1.800.330.592在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的實驗儀器如下：小燈泡L，“3.8 V、0.3 A”電壓表V，量程05 V，內(nèi)阻5 k電流表A1，量程0100 mA，內(nèi)阻4 電流表A2，量程0500 mA，內(nèi)阻0.4 滑動變阻器R1，最大阻值10 ，額定電流1.0 A滑動變阻器R2，最大阻值5 ，額定電流0.5 A直流電源E，電動勢約為6 V，內(nèi)阻約為0.5 (1)在上述器材中，滑動變阻器應(yīng)選 ;電流表應(yīng)選 .(2)在虛線框內(nèi)畫出實驗的電路圖，并在圖中注明各元件的符號。(3)某實驗小組完成實驗后利用實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)在IU坐標(biāo)系中，描繪出如圖756所示的小燈泡的伏安特性曲線根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷下圖中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)()圖756解析：(1)本題變壓器采用分壓接法，通常應(yīng)當(dāng)選用最大阻值小的滑動變阻器，但本題中如果選用R2，則電路中的電流會超過R2允許通過的最大電流，故滑動變阻器應(yīng)當(dāng)選擇R1.電流表A1的量程太小，故電流表應(yīng)當(dāng)選擇A2.(2)電路如右圖所示，由于電壓要從0開始測量，滑動變阻器用分壓接法；因為燈泡的內(nèi)阻比較小，電流表用外接法(2)隨著通過小燈泡電壓電流的增大，小燈泡消耗的功率增大，小燈泡的電阻也增大，由P知B圖正確，由PI2R知D圖正確答案：(1)R1A2(2)電路圖如解析圖所示(3)BD3(2010鹽城模擬)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按圖757所示方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零閉合開關(guān)后： 圖757 圖758(1)若不管怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，小電珠亮度能發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)總不能為零，則可能是_導(dǎo)線斷路(2)某同學(xué)測出電源和小電珠的UI圖線如圖758所示，將小電珠和電阻R串聯(lián)后接到電源上，要使電路中電流為1.0 A，則R_ .(3)某同學(xué)在實驗中還測出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖759中的(a)、(b)、(c)，下列說法正確的是()圖759Aa可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用Bb能作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用Cb的阻值隨電壓升高而增大Dc的阻值隨電壓升高而增大解析：(1)若調(diào)節(jié)滑動變阻器，小電珠的亮度變化，但電壓表、電流表示數(shù)總不能為零，說明滑動變阻器不起分壓作用，所以可能是g導(dǎo)線斷路(2)由電源的UI線知E3.0 V，r1 ，當(dāng)小電珠與電阻串聯(lián)后由閉合電路歐姆定律得EI(RrR燈)又由小電珠的UI線得R燈1.2 ，解得R0.8 .(3)因a元件的IU線是直線，說明電阻隨電壓的變化不變，故可作為標(biāo)準(zhǔn)電阻，故A對，B錯因IU線的斜率倒數(shù)表示電阻值的變化，故C對，D錯，選A、C.答案：(1)g(2)0.8(3)AC4有一個小燈泡上標(biāo)有“4 V、2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的IU圖線現(xiàn)有下列器材供選用：A電壓表(05 V，內(nèi)阻10 k) B電壓表(015 V，內(nèi)阻20 k)C電流表(03 A，內(nèi)阻1 ) D電流表(00.6 A，內(nèi)阻0.4 )E滑動變阻器(10 ，2 A) F滑動變阻器(500 ，1 A)G學(xué)生電源(直流6 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實驗時，選用圖7510中甲而不選用圖乙的電路圖來完成實驗，請說明理由：_.圖7510(2)實驗中所用電壓表應(yīng)選_，電流表應(yīng)選用_，滑動變阻器應(yīng)選用_(用序號字母表示)(3)把圖7511中所示的實驗器材用實線連接成實物電路圖圖7511解析：因?qū)嶒災(zāi)康氖且枥L小燈泡的伏安特性曲線，需要多次改變小燈泡兩端的電壓，故采用A圖所示的分壓式電路合適，這樣電壓可以從零開始調(diào)節(jié)，且能方便地測多組數(shù)據(jù)因小燈泡額定電壓為4 V，則電壓表選05 V的A而舍棄015 V的B，因15 V的量程太大，讀數(shù)誤差大，小燈泡的額定電流I0.5 A，則電流表只能選D.滑動變阻器F的最大阻值遠(yuǎn)大于小燈泡內(nèi)阻8 ，調(diào)節(jié)不方便，電壓變化與變阻器使用部分的長度線性關(guān)系差，故舍去小燈泡內(nèi)阻為電流表內(nèi)阻的20倍，電壓表內(nèi)阻是小燈泡的1 250倍，故電流表采用了外接法答案：(1)描繪燈泡的IU圖線所測數(shù)據(jù)需從零開始，并要多取幾組數(shù)據(jù)(2)ADE(3)如下圖所示5用心 愛心 專心