2016-2017学年高中物理第3章静电场恒定电流第6节实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线学业分层测评鲁科版选修

实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 (建议用时：45分钟)1关于小灯泡的灯丝电阻变化的说法正确的是()A由于电压的不断变化，电阻就一定发生了变化B由于灯丝的电阻率随温度升高而增大，导致灯丝的电阻变化C当灯丝两端的电压较小时，电阻较大D由于测量的电路不合理，导致灯丝电阻不恒定【解析】灯丝是金属材料做成的，金属材料的电阻率随温度的升高而增大，所以灯泡的伏安特性曲线不是直线【答案】B2以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤：A闭合开关，记下电流表、电压表的一组示数(I，U)，移动滑动变阻器的滑动触头位置，每移动一次记下一组(I，U)值，共测出12组左右的数据B将电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路电流表外接，滑动变阻器采用分压式，如图363所示C调节触头位置，使闭合开关前触头处于滑动变阻器的左端D按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线图363(1)以上各步骤中存在错误或不妥之处的是_，应如何改正_(2)将各步骤纠正后，按实验先后顺序排列起来：_.【解析】(1)错误或不妥的步骤是A、C、D.A步骤：测量不同电压下的电流值I时，应先预设各组数据中的电压U或电流I值，而不是随意测，随意测时会使描点疏密不均匀，画图线时出现较大误差，甚至无法画出IU图线C步骤：闭合开关前应使小灯泡两端电压为零，即滑动变阻器触头应置于滑动变阻器最右端D步骤：应将各点用平滑的曲线连接起来(2)正确操作步骤顺序为BCAD.【答案】(1)见解析(2)BCAD3(2015浙江高考)图364甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图【导学号：34660094】图364(1)根据图甲画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的、所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为3 V所示读数为：_、_、_、_.两组数据得到的电阻分别为_和_【解析】(1)实验电路图如图所示(2)电流表量程为0.6 A，每一小格代表0.02 A，读数时估读到精度的本位即可；电压表量程为3 V，每一小格代表0.1 V，读数时估读到精度的下一位读数分别为：0.10 A、0.24 A、2.00 V、0.27 V应用R求电阻时，电流为0.10 A时对应的电压为0.27 V；电流为0.24 A时对应的电压为2.00 V，求得的两组数据对应的电阻分别为2.7 和8.3 .【答案】(1)如图所示(2)0.10 A0.24 A2.00 V0.27 V27(0.1)8.3(0.1)如填为8.3(0.1)2.7(0.1)也行4有一个小灯泡上标有“6 V 0.2 A”字样，现要测量这个小灯泡的伏安特性曲线，所需器材及规格如下：A电压表(010 V，内阻5.0 k)B电流表(00.3 A，内阻2.0 )C滑动变阻器(10 )D学生电源(直流9 V)E开关一个，导线若干画出实验电路图，要求电流、电压从零开始【解析】电压从零开始，故滑动变阻器应采用分压接法，小灯泡的电阻R 30 ，故电流表应外接，实验电路如图【答案】见解析图5图365甲为某同学测绘额定电压为2.8 V小灯泡的IU图线的实验电路图图365(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接成完整的实验电路(2)开关S闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于_(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”)(3)实验得到小灯泡的IU曲线如图366，由此可知小灯泡正常发光时的功率为_W.图366【解析】(1)按电路图连实物如图(2)开关S闭合之前应使用电器(小灯泡)处于被保护状态，即刚闭合时使其两端电压很小，故选A端(3)由IU曲线当U2.8 V时，I0.28 A，由公式PUI 正常发光的功率P0.784 W.【答案】(1)见解析图(2)A端(3)0.7846某同学用如图367甲所示电路，测绘标有“3.8 V0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象(1)除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1(量程100 mA，内阻2 )、A2(量程0.6 A，内阻约0.3 )；电压表：V1(量程5 V，内阻约5 k)、V2(量程15 V，内阻约15 k)；滑动变阻器：R1(阻值范围0100 )、R2(阻值范围02 k)；电源：E1(电压为1.5 V)、E2(电压为4 V)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)【导学号：34660095】甲乙图367(2)根据实验数据，计算并描绘出RU的图象如图乙所示由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为_，灯泡实际消耗的电功率为_W.(3)根据RU图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系符合该关系的示意图是_【解析】(1)由于灯泡的额定电压为3.8 V，额定电流为0.3 A，电流表应选择A2；电压表应选择V1，电源应选择E2.由于电路为分压电路，为便于调节，滑动变阻器应选用阻值较小的R1.(2)由RU图象可以读出，当灯泡不工作时，其电阻为1.5 .当电压为3.00 V时，其电阻为11.5 ，实际功率为PU2/R0.78 W.(3)由PU2/R可以排除C、D，由于灯泡不工作时电阻不为零，但电功率为零，所以选项A正确，B错误【答案】(1)A2V1R1E2(2)1.5 11.5 0.78(0.70.8均正确)(3)A5