【創(chuàng)新設計】高考物理總復習 3-1-7-5 實驗 描繪小燈泡的伏安特性曲線

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1、 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 Ω) C．電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻約為5 Ω) D．電壓表(量程3.0 V，內(nèi)阻約為10 kΩ) E．電壓表(量程15.0 V，內(nèi)阻約為50 kΩ) F．滑動變阻器(最大阻值為100 Ω，額定電流50 mA) G．滑動變阻器(最大阻值為10 Ω，額定電流1.0 A) H．電源(電動勢為4.0 V，內(nèi)阻不計) I．電鍵及導線等

2、 (1)為了使實驗完成的更好，電流表應選用________；電壓表應選用________；滑動變 阻器應選用________．(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7－5－5 (3)某同學在一次測量時，電流表、電壓表的示數(shù)如圖7－5－5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確，滑動變阻器選G，小燈泡電阻很小，電流表外接．

3、 答案：(1)C　D　G　(2)如解析圖所示　(3)1.80　0.33　0.59 2．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0～5 V，內(nèi)阻5 kΩ 電流表A1，量程0～100 mA，內(nèi)阻4 Ω 電流表A2，量程0～500 mA，內(nèi)阻0.4 Ω 滑動變阻器R1，最大阻值10 Ω，額定電流1.0 A 滑動變阻器R2，最大阻值5 Ω，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 Ω (1)在上述器材中，滑動變阻器應選 ;電流表應選

4、 . (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I－U坐標系中，描繪出如 圖7－5－6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7－5－6 解析：(1)本題變壓器采用分壓接法，通常應當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，故滑動變阻器應當選擇R1.電流表A1的量程太小，故電流表應當選擇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

5、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P＝I2R知D圖正確． 答案：(1)R1　A2　(2)電路圖如解析圖所示　(3)BD 3．(2010·鹽城模擬)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，用導線a、b、c、d、e、f、g和h按圖7－5－7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．閉合開關后： 　　　　　　　 圖7－5－7 圖7－5－8 (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

6、，但電壓表、電流表的示數(shù)總不能為零，則可能是________導線斷路． (2)某同學測出電源和小電珠的U－I圖線如圖7－5－8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＝________ Ω. (3)某同學在實驗中還測出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖7－5－9中的(a)、(b)、(c)，下列說法正確的是(　　) 圖7－5－9 A．a(chǎn)可以作為標準電阻使用 B．b能作為標準電阻使用 C．b的阻值隨電壓升高而增大 D．c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，

7、說明滑動變阻器不起分壓作用，所以可能是g導線斷路． (2)由電源的U－I線知E＝3.0 V，r＝1 Ω，當小電珠與電阻串聯(lián)后 由閉合電路歐姆定律得E＝I(R＋r＋R燈) 又由小電珠的U－I線得R燈＝＝1.2 Ω，解得R＝0.8 Ω. (3)因a元件的I－U線是直線，說明電阻隨電壓的變化不變，故可作為標準電阻，故A對，B錯．因I－U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)AC 4．有一個小燈泡上標有“4 V、2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I—U圖線．現(xiàn)有下列器材供選用： A．電壓表(0～5 V，內(nèi)阻10

8、kΩ) B．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻20 kΩ) C．電流表(0～3 A，內(nèi)阻1 Ω) D．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻0.4 Ω) E．滑動變阻器(10 Ω，2 A) F．滑動變阻器(500 Ω，1 A) G．學生電源(直流6 V)、開關、導線若干 (1)實驗時，選用圖7－5－10中甲而不選用圖乙的電路圖來完成實驗，請說明理由：________________________________________________________________________. 圖7－5－10 (2)實驗中所用電壓表應選________，電流表應選用_____

9、___，滑動變阻器應選用________．(用序號字母表示) (3)把圖7－5－11中所示的實驗器材用實線連接成實物電路圖． 圖7－5－11 解析：因?qū)嶒災康氖且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0～5 V的A而舍棄0～15 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I＝0.5 A，則電流表只能選D.滑動變阻器F的最大阻值遠大于小燈泡內(nèi)阻8 Ω，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I—U圖線所測數(shù)據(jù)需從零開始，并要多取幾組數(shù)據(jù)　(2)A　D　E (3)如下圖所示． 5 用心 愛心 專心