【创新设计】高考物理总复习 3175 实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线.doc

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“3.0 v、1.5 w”b电流表(量程3 a，内阻约为1 )c电流表(量程0.6 a，内阻约为5 )d电压表(量程3.0 v，内阻约为10 k)e电压表(量程15.0 v，内阻约为50 k)f滑动变阻器(最大阻值为100 ，额定电流50 ma)g滑动变阻器(最大阻值为10 ，额定电流1.0 a)h电源(电动势为4.0 v，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755(3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图755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“3.0 v、1.5 w”，额定电流0.5 a，额定电压为3 v，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)1.800.330.592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，“3.8 v、0.3 a”电压表v，量程05 v，内阻5 k电流表a1，量程0100 ma，内阻4 电流表a2，量程0500 ma，内阻0.4 滑动变阻器r1，最大阻值10 ，额定电流1.0 a滑动变阻器r2，最大阻值5 ，额定电流0.5 a直流电源e，电动势约为6 v，内阻约为0.5 (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iu坐标系中，描绘出如图756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756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知b图正确，由pi2r知d图正确答案：(1)r1a2(2)电路图如解析图所示(3)bd3(2010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757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757 图758(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ui图线如图758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1.0 a，则r_ .(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759中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是()图759aa可以作为标准电阻使用bb能作为标准电阻使用cb的阻值随电压升高而增大dc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ui线知e3.0 v，r1 ，当小电珠与电阻串联后由闭合电路欧姆定律得ei(rrr灯)又由小电珠的ui线得r灯1.2 ，解得r0.8 .(3)因a元件的iu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iu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)ac4有一个小灯泡上标有“4 v、2 w”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的iu图线现有下列器材供选用：a电压表(05 v，内阻10 k) b电压表(015 v，内阻20 k)c电流表(03 a，内阻1 ) d电流表(00.6 a，内阻0.4 )e滑动变阻器(10 ，2 a) f滑动变阻器(500 ，1 a)g学生电源(直流6 v)、开关、导线若干(1)实验时，选用图7510中甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：_.图7510(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7511中所示的实验器材用实线连接成实物电路图图7511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4 v，则电压表选05 v的a而舍弃015 v的b，因15 v的量程太大，读数误差大，小灯泡的额定电流i0.5 a，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8 ，调节不方便，电压变化与变阻器使用部分