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文档简介
描绘小灯泡的伏安特性曲线
学校:姓名:班级:考号:
一、单选题
1.如图甲所示的电路中.a、b、c是三个完全相同的灯泡,已知灯泡的伏安特性曲线如
图乙所示,已知该伏安特性曲线过点(0.4VQ.125A),闭合电键后流过电源的电流为
0.25A.则下列说法正确的是()
A.灯泡a两端电压为灯泡)两端电压的2倍
B.灯泡a的功率为0.75W
C.灯泡b的阻值为12。
D.灯泡a、b的电功率之比为4:1
【答案】B
【解析】
AB、由伏安特性曲线可知三个灯泡不是定值电阻,其阻值也不是线性变化的,当电路
中的总电流为0.25A时,通过灯泡b、c的电流均为0.125A,由图像可知,灯泡a两端
的电压为3.0V,灯泡b两端的电压是0.4V,灯泡a的功率为尸=U/=3x0.25=0.75W
故A错:B对
C、灯泡b的阻值为八乌二黑7二??。,故C错;
10.125
D、灯泡a的功率为巴=5=3x0.25=0.75W,灯泡b的功率为
&=U7'=O.4xO.125=O.O5W,所以灯泡a、b的电功率之比为15:1,故D错:
故选B
二、多选题
2.如图甲所示,电源E=12V,内阻不计,灯泡L的额定电压为9V,其伏安特性曲
线如图乙所示,滑动变阻器R的最大阻值为10。.则
甲乙
A.灯泡L的阻值随电流的增大而减小
B.灯泡L的额定功率为13.5W
C.灯泡L消耗电功率的最小值是2W
I).滑动变阻器接入电路的阻值应至少为6。
【答案】BC
【详解】
A.由/-U图象可知,图象的斜率为灯泡的电阻的倒数,所以灯泡的电阻随电流的增大
而增大.故A错误.
B.由图象可知,点灯泡的电压U=9V时,电流/=1.5A,所以灯泡的额定功率为
p=C//=9xL5W.故B正确.
C.当R=1()Q时,电流最小,灯泡消耗的电功率最小,如图所示
可得此时灯泡的电流/'=1.0A,电压U'=2V,所以灯泡的功率
O=U7'=2xlW=2W.故C正确.
U9
D.因灯泡的额定电流为/=1.5A,正常工作时的电阻%=7=^^=6^,根据闭
EE612\
合电路欧姆定律有/二j-丁,可得R-凡=6。=2。,即滑动变阻器
\/11.5/
接入电路的电阻至少为2Q.故D错误.
3.在如图甲所示的电路中,Li、L2和L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安
特性曲线如图乙所示,当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25A.则此时()
A.Li的电压为L?电压的2倍
B・Li消耗的电功率为0.75W
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C.Li.L2消耗的电功率的比值大于4:1
D.Ie的电阻为12。
【答案】BC
【分析】
灯泡是非线性元件,根据I.、L2、L3的电压,由伏安特性曲线可读出电流,由R=U/I算
出它们的电阻,再依据功率表达式P=U【,及并联电路电压相等,串联电路电流相等,
从而即可求解.
【详解】
A电路中的总电流为0.25A,则通过Li的电流为0.25A,则由图可知,A两端的电压为
3.0V;因L和1.3并联,则L?和L3电压相等,它们的电阻相等,因此它们的电流也相等,
则通过I”电流为0.125A,则由图可知,L2两端的电压约为0.4V,故A错误;
B、由伏安特性曲线可以读出电流为L=0.25A,电压为U产3V时的,L消耗的电功率为
P=UJ产3X025=0.75W,故B正确;
C、通过电的电流为I尸0.125A,电压UE.4V,功率P2R2I2,约为0.05W,1“、L消耗的
电功率的比值大于4:1,故C正确:
D、电流为1*0.125A,电压U2=0.4V,D的电阻R尸UJI,约为3。,故D错误;
故选BC.
三、实验题
4.在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了以下器材:
A.小灯泡(3.8V,0.3A)
B.滑动变阻器(5C,2A)
C.电流表(0-0.5A,内阻约0.4。)
I).电压表(0-5V,内阻约10kC)
E.开关及导线若干
(1)为实验测量误差尽可能小,电流表应选用(填“内''或"外")接法;
(2)为使小灯泡两端电压从零开始连续变化,滑动变阻器应选用(填“限流式”
或“分压式”)接法;
⑶综上所述,应选择下图中的电路进行实验
(4)利用实验数据画出了如乙图所示的小灯泡伏安特性曲线。图中,坐标原点。到,点
连线的斜率表示o则根据此图给出的信息可知,随着小灯泡两端电压的升高,小
灯泡的电阻______(填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】外接法分压式B。状态灯丝电阻的倒数变大
【解析】
【详解】
TJQQ
(1)口]灯泡正常发光时的电阻:/?=y=^Q«12.67Q,电流表内阻约为0.4C,电压
表内阻约为10kC,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法.
(2)⑵灯泡两端电压从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法.
(3)[3]电流表采用外接法、滑动变阻器采用分压接法,则应采用图B所示实验电路.
(4)[4]⑸坐标原点。到〃点连线的斜率表示P状态小灯泡电阻的倒数;根据此图给出的
信息可知,随着小灯泡两端电压的升高,小灯泡的电阻变大.
5.某同学要研究一小灯泡L(3.6V,0.30A)的伏安特性。所用器材有:电流表Ai(量
程200mA,内阻炀=10.0Q),电流表A2(量程500mA,内阻/2=1.0C)、定值电阻
岛(阻值&尸10.0。)、滑动变阻器拈(最大阻值10。)、电源E(电动势4.5V,内阻
很小)、开关S和若干导线。该同学设计的电路如图(a)所示。
(2)若八、〃分别为流过电流表4和A2的电流,利用八、〃、%]和Ro写出:小灯泡
两端的电压U=,流过小灯泡的电流上。为保证小灯泡的安全,人不能
超过_______mA。
(3)实验时,调节滑动变阻器,使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变
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阻器滑片位置并读取相应的人和Z1O所得实验数据在下表中给出O
Zi/mA325585125144173
/z/mA171229299379424470
根据实验数据可算得,当/尸173mA时,灯丝电阻£=。(保留1位小数)。
(4)如果用另一个电阻替代定值电阻网,其他不变,为了能够测量完整的伏安特性曲
线,所用电阻的阻值不能小于Q(保留1位小数)。
【答案】4优1+%),2-618。
11.68.0
【详解】
<1)根据电路图连接实物图如图所示
<2)①根据电路图可知灯泡两端的电压为电流表Ai和Ro的总电压,故根据欧姆定律
有
U二人(%不凡)
②根据并联电路特点可知流过小灯泡的电流为
③因为小灯泡的额定甩压为3.6V,故根据题目中已知数据带入①中可知A不能超过
180mA;
(3)根据表中数据可知当八二173mA时,〃=470mA;根据前面的分析代入数据可知此
时灯泡两端的电压为U=3.46V:流过小灯泡的电流为/=297mA=0.297A;故根据欧姆定
律可知此时小灯泡的电阻为
U_3.46
R==Q=11.60
7-0.297
(4)要测量完整的伏女特性曲线则灯泡两端的电压至少要达到3.6V,而电流表Ai不
能超过其量程200mA,此时结合①有
3.6=0.2?(10%)
解得®二8C,即要完整的测量小灯泡伏安特性曲线所用电阻的限值不能小T-8c。
6.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3kC)
电流表A(量程0.5A,内阻D.5H)
固定电阻凡(阻值1000ft)
滑动变阻器R(阻值。〜9.0。)
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。〜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.
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图(a)
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&(电动势4V,内阻i.nnc)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_\V.(结果均保留2位有效数字)
【答案】电路图见解析:增大:增大:0.39
【详解】
(1)[I].因本实验需要电流从零开始调节,因此应采用滑功变阻器分压接法:因灯泡
内阻与电流表内阻接近,故应采用电流表外接法;另外为了扩大电压表量程,应用Ro
和电压表串联,故原理图如图所示:
(2)/-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数,由图可知,图象的斜率随电压的
增大而减小,故说明电阻随电流的增大而增大:其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大
而增大;
(3)[5].当滑动变阻器的限值最大为9.0。时,电路中的电流最小,灯泡实际功率最小,
由E=U+I(R+r)得
U=-10/+4,
作出图线①如图所示.由交点坐标可得S示.78V,'=221mA,
7.有一额定电压为2.8V,额定功率0.56W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个小灯泡
的伏安特性曲线,有下列器材可供选用:
A.电压表(量程0~3V内阻约6k。)
B.电压表(量程0~6V,内阻约20k。)
C.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.5。)
D.电流表(量程0~200mA,内阻约如。)
E.滑动变阻器(最大电阻10。,允许最大电流2A)
F.滑动变阻器(最大电阻200。,允许最大电流150mA)
G.三节干电池(电动势约为4.5V)
H.电键、导线若干
(1)为提高实验的精确程度,电压表应选用—;电流表应选用一;滑动变阻器应选用
一;(以上均填器材前的序号)
(2)请在虚线框内画出描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图—;
⑶通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示,某同学将一电源(电动势F=2V,
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内阻L5Q)与此小灯泡直接连接时,小灯泡的实际功率是一W(保留两位有效数字)。
对)
【详解】
(1)由题意可知,灯泡的额定电压为2.8V,为了准确性及安全性原则,电压表应选择A:
由P=U/可得,灯泡的额定电流为:/=《=2^A=200mA,故电流表应选择D:
U2.8
测量灯泡的伏安特性曲线实验中应采用分压接法,故滑动变阻器应选用小电阻,故滑动
变阻器应选择E;
(2)测量小灯泡的伏安特性曲线时,要求电压值从零开始变化,故滑动变阻器应采有分压
接法:灯泡内阻约为:y=14U,而电流表内阻约为20Q,故电流表应采用外接法;
故电路图如图所示:
(3)由电源的电动势和内阻作出电源的伏安特性曲线如图所示:
则交点为灯泡的工作点,由图可知,灯泡的电压为1.38V,电流为0.15A,则灯泡的功
率P=UI=1.3x0.13=0.17W:(0.16-0.20范围内均给对)
【点睛】
根据小灯泡的额定电压可以选出电压表,根据灯泡的额定功案可求出额定电流,则可确
定出电流表;根据滑动变阻器的接法可选出滑动变阻器;根据测伏安特性曲线的实验要
求可以选出滑动变阻器的接法,由电流表及电压表内阻的关系可得出电流表的接法:在
图中作出电源的伏安特性曲线,图像与灯泡的伏安特性曲线的交点为灯泡的工作点,则
可得出灯泡的电压及电流,由功率公式可求得实际功率。
8.某同学利用伏安法测量一节干电池的电动势和内阻,除开关和导线若干外,现还提
供以下器材:
A.电流表Ai(量程为。〜0.6A,内阻尺\为1.0。)
B.电压表V2(量程为0〜3V,内阻&V2约为2kC)
C.滑动变阻器(阻值范围为0〜20。,额定电流2A)
⑴根据实验记录,画出干电池的U-7图像如图所示,则干电池电动势七=,内
(2)现有一小灯泡,其U一/特性曲线如图所示,若将此小灯泡和该干电池直接串联组成
闭合电路,小灯泡的实际功率是_____W(结果保留两位小数)。
【详解】
(1)”]根据闭合电路欧姆定律u=£1-/(,•+R.P可知,U-/曲线的纵轴截距为电源电动
势,由图可知E=L5V;
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⑵曲线斜率绝对值为电源内阻什RA,根据图像可求得HKA=2C,则r=1.0C。
(2)[3]将小灯泡直接与此甩源串联后有
七=U灯+/灯7•
即
1.5=。灯+/灯
即灯泡实际电流电压坐标之和为1.5,在灯泡的U-/曲线中儆出电源的UT曲线如图
图中的交点坐标就是此时灯泡的实际电流电压值,如图坐标可读作(0.78A,0.72V),
由此可计算功率
P=W56W
由于读数误差,最终功率在0.53W~0.60W即可。
9.(1)小明同学用多用电表测量一未知电阻器的阻值。经过规范操作后,所选欧姆挡
倍率及指针位置分别如图甲、乙所示,则此电阻器的阻值为。
(2)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中:
①如图丙所示,已经连接了一部分电路,请在答题纸上对应位置将电路连接完整____O
②合上开关后,测出9组/、U值,在/-U坐标系中描出各对应点,如图丁所示。请
在答题纸对应位置的图中画出此小灯泡的伏安特性曲线____o
③与图丁中产点对应的状态,小灯泡灯丝阻值最接近_____>
A.16.7。B.12.4。C.6.2。
图内图r
【答案】1750(1700-1800)
C
【详解】
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(1)[1]阻值为欧姆表盘读数乘以倍率:
17.5x1(X4=17500
(2)①[2]根据图丁可知电压表选择0到3V量程即可,数据从0开始测量,滑动变阻
器采用分压接法:
②⑶用平滑曲线画出伏安特性曲线:
③⑷根据图像结合欧姆定律:
5s
所以C选项的电阻较为接近。
10.一小灯泡上标有“4V,2\V”的字样,现在要用伏安法研究这个小灯泡的伏安特性曲
线,实验室有如下器材可供选用:
A.电压表%(。〜3V,内阻八】约为6k。)
B.电压表匕(0〜15V,内阻八2约为30kC)
C.电流表小(量程为200mA,内阻「AI=10C)
D.电流表4(量程为800mA,内阻以2约为3C)
E.定值电阻&(15。)
F.滑动变阻器Ri(0〜1000,0.5A)
C.滑动变阻器&(0〜10。,1A)
H.电源E(5V,内阻约为1。)
I.单刀开关一个、导线若干
(1)为了调节方便,测量尽可能准确,实验中应选用电表和,滑动
变阻器应选用。(填对应器材前的字母序号)
⑵为使实验误差尽量减小,要求从零开始多测几组数据,请在如图1所示的实线框里
画出实验电路图_____。(图中需标明所选器材的字母代号)
⑶根据电路图连接好电路,反复调节滑动变阻器的滑片,读出并记录好电表的示数,
计算小灯泡两端电压U和通过小灯泡的电流/,并且填写到预先设计的表格中。根据测
量的数据,在坐标纸上描点,画出小灯泡的U—I曲线,如图2所示。
(4)根据小灯泡的U-/曲线可得小灯泡的额定功率为W;若将两个这样
的小灯泡串联后接到一个电源(电动势为5V,内阻为6。)上,此时一个小灯泡消耗的实
际功率为Wo(结果均保留两位小数)
【答案】CD1.90~1.95均可0.46~0.52均可
【详解】
电压表修量程小,旦内阻又未知,不符合改装的条件,不可用。电压表V2量程太
P
大,亦不可用。小灯泡的额定电压为4V,则通过小灯泡的额定电流/=d=0.5A。电
流表4满偏电流为200mA,和定值电阻Ro串联,可改装成电压表量程为5V,满足测
量要求;
[2]用电流表4测量电流;
⑶又实验要求电流从。开始变化,设计成分压式电路,滑动变阻器采用小阻值的他。
(2)[4]本实验要求小灯泡电流从零开始调节,则滑动变阻器应用分压式接法。4改装后
的电压表量程为5V、内阻为25c.小灯泡的电阻约为凡=J=8C,另一个电流表
XP
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42的内阻约为3C,若电流表上内接,有可能出现4的电阻比被测小灯泡的电阻还大,
故为减小系统误差,电流表外接,设计电路图如图所示:
(4)[5]小灯泡的额定电压为U=4V,从S/曲线读出电流/=0.48A,则额定功率
p=(7/=1.92W;
⑹两个小灯泡串联后接到电源上,电流/相等,则有E=2U+",解得U=2.5—3/,
在题图2小灯泡的U"图象中作U=2.5—3/图线,如图所示:
由图可知两图线的交点坐标为U=1.6V,/=0,3A,则小灯泡的功率为
P=(7/=1.6X0.3W=0.48W
11.要测绘额定电压为2V的日常用小电珠的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线
和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电源E(电动势3.0V,内阻可不计)
B.电压表Vi(量程为。〜3.0V,内阻约2kC)
C.电压表V2(0—15.0V,内阻约6k。)
D.电流表Ai(0〜0.6A,内阻约1。)
E.电流表Az(0〜100mA,内阻约2。)
F.滑动变阻器修(最大值1DC)
G.滑动变阻器幻(最大值2k。)
(1)为减少实验误差,实验中电压表应选择,电流表应选择,
滑动变阻器应选择(填各器材的序号)
图a
(2)为提高实验精度,请你在虚线框中设计实验电路图
(3)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-1图象如图所示,则该小电珠
的额定功率是W,小电珠电阻的变化特点是
【答案】⑴B、I)、(3)0.94〜
0.98;灯泡电阻随电压(温度)的增大而增大.
【解析】
【详解】
(1)根据题意可知,电源口动势为3V,所以电压表选择B:要测绘的是2V日常用小
电珠,电阻较小,且根据图像可知,电流小于0.6A,所以电流表选择D;该实脸要求
电压从零开始调节,所以电路采取分压式,滑动变阻器选择较小阻值,可以有效减小误
差,所以滑动变阻器选择F.
(2)小电珠电阻较小,所以采取电流表外接法,滑动变阻器采取分压式,所以电路图
(3)当电压为2V时,对应电流为0.49A,所以额定功率:P=IU=0.98(0.94〜0.98)W:
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根据图像可知,图像斜率变大,所以电阻随电压(温度)的增大而增大.
12.某同学用图1所示电路,测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻K随电压U
变化的图象.除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择;
电流表:Ai(量程100mA,内阻约2C);A2(量程0.6A,内阻约0.3。);
电压表:Vi(量程5V,内阻约5kC);V2(量程15V,内阻约15。);
电源:Ei(电动势为1.5V,内阻为0.2C);Ei(电动势为4V,内阻约为0.04。).
滑动变阻器:品(最大阻值约为100。),Ri(最大阻值约为10。),
电键S,导线若干.
(1)为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表,电压表,滑动变阻
器_____,电源.(填器材的符号)
(2)根据实验数据,计算并描绘出的图象如图2所示.由图象可知,此灯泡在
不工作时,灯丝电阻为;当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为,灯泡实际消
耗的电功率为.
(3)根据R-U图象,可确定小灯泡耗电功率严与外加电压U的关系.符合该关系的
示意图是下列图中的.
【解析】
【详解】
(1)⑴⑵⑶⑷因小灯泡额定电流为0.3A,额定电压为3.8V,故电流表应选A2,电压
表应选Vi,乂因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大,故变阻器需用分压式接
法,应选阻值小的变阻器,故变阻器应选片,显然电源应选金.
(2)⑸由图象知(7=0时R为1.5Q;
〃2
⑹⑺U=3V忖R为11.5C;由户=一得p=0.78W.
R
(3)[8]由0=——知,U=0时尸=0,P随U的增大而增大,故A正确,BCD错误。
R
13.有一个额定电压为3.8V,额定功率约为1W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的
/一U图线,有下列器材可供选用:
A.电压表M(0〜6V,内阻约为5k。)
R.电压表VK0〜15V,内阻约为30kC)
C.电流表A/0〜3A,内阻约为0.1Q)
I).电流表A2(0—0.6A,内阻约为0.5。)
E.滑动变阻器A(IOQ,5A)
F.滑动变阻器鸟(2OOC,O.5A)
G.蓄电池(电动势6V,内阻不计)
H.开关、导线
(2)实验中,电压表选______电流表选______滑动变阻器选______(用序号字母表示);
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(3)测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示,由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为
C,若将此灯泡与电动势12V、内阻为1。的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联
一个阻值为Q的电阻.(结果保留两位有效数字)
(1)11]描绘灯泡伏安特性曲浅电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,
灯泡正常发光时的电阻
〃2a父2
R=——=—Q=14.4Q
P1
电压表内阻为5kC,电流表内阻为0.5C,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接
(2)⑵⑶⑷灯泡额定电压是3.8V,则电压表应选A:灯泡正常发光时的电流
P1
/=—=——A®0.26A
U3.8
电流表应选D:为方便实验操作滑动变阻器应选小电阻E.
(3)[5][6]由图可知,当电压达到3.8V吐电流大小为0.24A;则灯泡的电阻
3R
/?=—Q«16Q
0.24
灯泡正常发光时
f/'=t/-t/L=12V-3.8V=8.2V
串联电阻阻值
Q2
0.24
14.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡标有“6V3W”,其他可供
选择的器材有:
A.电压表VI(量程6V,内阻2OU2)
B.电压表V?(量程20V,内阻60k。)
C,电流表A1(量程3A,为阻0.2。)
I).电流表A2(量程0.6A,内阻1C)
E.滑动变阻器R1(0-1000Q,0.5A)
F.滑动变阻器&(0-10。,2A)
G.学生电源£(6V到8V)
H.开关S及导线若干
(1)实验中为减小实验误差,方便调节,电压表应使用一(填器材前序号字母),电流
表应选用—(填器材前序号字母),滑动变阻器应选用(填器材前序号字母),
在定的四个电路(图甲)中,应选用—
(2)某同学通过实验测得小灯泡两端的电压U和通过它的电流Z,绘成关系曲线如图
乙所示.若将该小灯泡接在电动势为6V,内阻为3Q的电源两端,则灯泡实际消耗的
功率为(计算结果保留2位有效数字).
【答案】ADFC2.1W
【解析】
试卷第20页,总34页
【详解】
⑴⑴⑵⑶由于灯泡额定电压为6V,所以电压表选择A,灯泡的额定电流为
/=—=0.5A
U
所以电流表选择D,由于本实验需要测量多组数据,滑动变阻器需要采用分压连接,所
以滑动变阻器选择小电阻的F.
⑷灯泡的电阻约为
U2
/?=—=i2n
p
远小于电压表的内阻,所以电流表外接,“描绘小灯泡的伏安特性曲线''的实验中要求灯
泡的电压从0开始,所以滑动变阻器分压方式.
A.与分析不符,故A项错误:
B.与分析不符,故B项错误:
C.与分析相符,故C项正确:
D.与分析不符,故D项错误.
(2)[5]若将该小灯泡接在电引势为6V,内阻为3c的电源两端,在同一坐标系内作出电
源的U-/图象如图所示:
两图象的交点坐标值是该电源给灯泡供电时灯泡两端电压与通过灯泡的电流,由图象可
知,灯泡两端电压为U=4.62V,电流为:/=0.46A,灯泡实际功率为
P=UI=4.62Vx0.46A=2.1252W«2.1W
15.如图所示为一热敏电阻(阻值随温度的改变和变化)的1关系曲线。
//mA
(1)为了通过测量得到图示的/-U关系的完整曲线,在图乙、丙两个电路中应选择的
是___________图所示的电路。
(2)在图丁所示的电路中,电源两端的电压U恒为10.0V,理想亳安表示数为70mA,
定值电阻凡=250。。根据热敏电阻的/曲线及相关知识可得:①流过热敏电阻的电
流是mA;②电阻&的阻值为(结果均保留到整数位)
(3)若将该热敏电阻接在电动势6.0V,内电阻120c的电源两端,则通过热敏电阻的
电流是mA。(结果保留2位有效数字)
【答案】乙30mA167c(160Q~170c均可)18mA
【详解】
(1)[1]根据/-U图象可知,实验要求电流或电压从零连续可调,所以滑动变阻器应采
用分压式接法,故应选择图乙。
(2)[21热敏电阻和R,串联后与Ri并联,EH.流表测量干路电流,已知电源中.压和Ri
的电阻可求出流经心的电流为
,U10.0八…A
/.=——=---AA=0.04A=40mA
1R|250
又因为电流表示数为70mA.所以通过热敏电阻的电流为
试卷第22页,总34页
/,=70-40mA=30mA
[3]从图中可以看出当通过热敏电阻的电流为30mA时,热敏电阻两端的电压为5.0V,
则/?2的阻值为
10.0-5.0
&二Q«167Q
0.03
(3)[4]热敏电阻和电源组成一个闭合电路,做出闭合电路的/-U图象,如下图
两条图像的交点即为流过热敏电阻的电流,由图可得
I=18mA
16.用如图(甲)所示的屯珞图研尢额定电压为2.4V的灯泡L的伏安特性,并测山该
灯泡在额定电压下工作时的电阻值。
丙
⑴在闭合开关S前,滑动变阻器触头应该放在图甲中(选填或“力”)端;
(2)在图乙中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路。
⑶按电路图甲测出的灯泡电阻值比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。根据所
得到实验数据画出如图丙所示的图像,在额定电压下灯泡的电阻R=Q。
(4)若将与上述实验完全相同的灯泡与定值电阻A=10C串联接在输出电压为6.0V的
电源两端(如图丁所示),接通电路,则灯泡的实际功率约为W(结果保留两位
有效数字)。
偏小4.80.68W(0.66-0.70)W均
符合
【详解】
闭合开关前,应将滑动触头置于输出电压最小的a端,以保护电流表。
<2)[2]描绘灯泡L的伏安特性曲线,滑动变阻器要用分压式接法,灯泡电阻较小,
所以电流表用外接法,所以在图乙中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验
电路如图所示
(33[3]根据欧姆定律,电阻测量值为
V
若考虑电压表内阻影响,待测电阻的真实值为
真l-h
比较可知
《累<R具
所以测出的灯泡电阻值比直实值偏小。
14]根据/—U图象读出
U=2.4V
时对应的电流
7=O.5A
所以小灯泡的电阻
试卷第24页,总34页
/?=—=4.8Q
I
(4)[5]根据题意可知,灯两端电压
U=6—10/
由图知U”1.5V,/«0.44A,故灯泡的功率
P=UI=0.675WX0.68W(0.66-0.70W均符合)
17.某同学想要描绘标有“2.5V,0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线,要求灯泡两
端的电压由零逐渐增加到额定值,且尽量减小实验误差,可供选择的器材除小灯泡、开
关、导线外,还有:
A.电压表V,量程0〜3V,内阻约5kC
B.电流表Ai,量程。〜300mA,内阻约0.25。
C.电流表A2,量程(MOOmA,内阻约5。
D.滑动变阻器Ri,最大阻值10。,额定电流2.0A
E.滑动变阻器Rz,最大阻值100。,额定电流1.0A
F.直流电源E,电动势约3V,内阻2。
①上述器材中,电流表应选__________,滑动变阻器应选___________(填写所选器材
前的字母代号).
图1
②请将虚线框内图1所示的实验电路图补画完整,并在图2中进行实物连线(一).
③如图3是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线.从图线可以得出小灯泡灯丝的
电阻率随温度变化的特点是
④在实验中,当小灯泡两端加2.5V的电压时,此时小灯泡的电阻为。(保
留两位有效数字).
⑤在滑动变阻器滑动过程中,若用P、I、U、R分别表示小灯泡的功率、通过的电流、
随着温度的升高,小灯泡灯丝的电阻率增大8.3AC
【详解】
①小灯泡额定电流为0.3A,故电流我选Ai.根据题意,要求小灯泡两端电压从零开始
变化,故滑动变阻器采用分压式接法,应选用总阻值较小的心:
②滑动变阻器采用分压式接法,同时灯泡的电阻较小,为了减小误差,故只能采用电流
表外接法,如图所示:
试卷第26页,总34页
③从绘制出的伏安特性曲线的弯曲情况可以看出,随着温度的升高,小灯泡灯丝的电阻
率增大;
④当小灯泡电压为2.5V时,从图中读出此时流过小灯泡的电流为0.3A,故R=:=8.3C
⑤由公式P=和2=R/2可知,图A和图C的描述均正确:图B中斜率代表电流,
R
与实际情况不符;图D中P和R关系不明,故错误.
【点睛】
①首先要明白实验原理,根据给定的仪表进行选择;①然后要判断实验电路的接法,知
道本实验是采用电流表外接法,和滑动变阻器的分压式解法•连接电路并绘制电路图:
③根据图象切线斜率的物理意义,可以判断电阻率的变化;④伏安特性曲线中的U和I
一一对应,可以求出任一电压对应下的电阻值:
18.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的器材及代号如下:
A.小灯泡L(3V、1.8VV);
B.滑动变阻器R(0-10。,额定电流1.5A);
C.电压表Vi(量程:0-3V,Rv约为5k。);
D.电压表V2(量程:0-15V,Rv约为10kQ);
E.电流表Ai(量程:0-0.6A,RA约为0.5。);
F.电流表Az(量程:0-3A,公约为0・1。);
G.铅蓄电池、电键各一个,导线若干:
实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压.
(1)实验时电流表应选择,电压表应选择.(填仪器字母代号)
(2)在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路.
(3)用多用电表欧姆档测量小灯泡L的电阻,下列说法中正确的一项是
A.测量时,如果指针偏转过大,应将选择开关S拨至倍率较大的档位后测量
B.测量时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果
C.测量电路中的小灯泡L的电阻,应该把该小灯泡L与电路断开
D.测量阻值不同的小灯泡电阻时都必须重新调零
(4)小灯泡通电后其电流/随所加电压U变化的图线如图所示,尸为图线上一点,PN为
图线的切线,为U轴的垂线,PM为/轴的垂线.则下列说法中不无琥的一项是
A.随着所加电压的憎大,小灯泡的电阻增大
U1
B.对应尸点,小灯泡的电阻为R=
c.对应尸点,小灯泡的电阻为R=
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形P0OA1所围的面积
【答案】ECCC
第M题图
试卷第28页,总34页
【详解】
(1)描绘小灯泡的伏安特性肝线要求灯泡能达到正常发光的状态,则小灯泡的额定电压为
3V,电压表需要选Vi(量程:0-3V,Rv约为5kQ),即器材代号C:额定电流为
p।8
Anax=-^=—A=0,6A,电流表需要选Al(量程:0-0.6A,RA约为0.5C),即器
1n
材代号E.
(2)由于要描绘小灯泡的伏安特性曲线,故要小灯泡两端的电压从0开始连续可调,故滑
动变阻器要采用分压接法:由于的电阻Ka勺=5C,而帆.R\"=J0-5x5000,
有,满足小电阻用电流表外接法,其实物图连接如图所示:
第14题图
(3)A、测量时,若发现指针偏转过大,显示电阻较小,应选扭倍率较小的档位使得数字
较大从而在中值电阻附近可减小误差,故A错误.B、测量电阻时对电流没有流向的要
求,故红黑表笔接着电阻的那一端无限制,对测量结果无任何影响,B错误.C、用多
用电表测量小灯泡电阻时,欧姆表自身提供电源,小灯泡需从原电路中隔离开来,否则
两个电源可能会出现冲突,故C正确.D、测量时,每次换挡都必须调零,而测量不同
的小灯泡则不需要调零.故D错误.故选C.
(4)A、根据电阻的定义/?=彳,电阻等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数,图线
上的点与原点连线的斜率逐渐减小,说明电阻逐渐增大,A正确.B、C、对应P点,
U.
由图可知,小灯泡两端的电压是以,流过小灯泡的电流是人所以电阻Rn=而瞬
72
时电阻不能用切线的斜率去求,B止确,C错误.D、由怛定电流的功率公式「=切,nJ
知对应P点小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积,D正确.本题选不正确的故
选C.
【点睛】
伏安法测电阻明确滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别,以及电流表内外接的区
别.
19.某同学描绘一种电子元件的/-U关系图象,采用的实验电路图如题图1所示,V
为电压表,
mA为电流表,E为电源(电动势约6V),K为滑动变阻器(
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