2019-2020年高中物理 第2章 第12节 实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线练习 新人教版选修3-1.doc

2019-2020年高中物理 第2章 第12节 实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线练习 新人教版选修3-1用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组(U、I)值，在IU坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线基础巩固1在描绘小灯泡的伏安特性时，以电流值作横坐标，电压值作纵坐标所得的图线可能是下图中的(D)解析：随着灯泡中电流的增大，灯丝温度升高电阻变大，反映在UI图线上应该是曲线且曲线的斜率越来越大，故选项D正确2在描绘小灯泡的伏安特性曲线时，采用如图所示的电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，下列原因可能的是(C)A灯泡中灯丝已烧断B滑片接触不良C灯泡内部短路D滑动变阻器A端接触不良解析：由图知，若电压表的电阻无穷大，移动滑片时，因电流表示数有变化，故和电流表串联的回路中不存在断点，故A错若滑片接触不良，电路中不可能有电流，故B错若滑动变阻器A端接触不良，滑片移动时电流表和电压表读数均变化，故D错若灯泡内部短路则灯泡两端电压为零，电压表指针不变，移动滑片时，只有电流表指针变化，故选C.3在图中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确的是(B)A甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法B甲中R测R真，乙中R测R真C甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使RRV，故此法测较小电阻好D乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使RRA，故此法测较大电阻好解析：甲图叫做电流表的外接，乙图叫做电流表的内接，A正确；甲图由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R可知，R测R真；R越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻；乙图由于电流表的分压，导致电压的测量值偏大由R得R测R真，R越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，B错误；C、D正确；故选B.4如图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V. (1)完成下列实验步骤：闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，_闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，_断开开关，根据实验数据作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图解析：(1)滑动变阻器在最左端时，小灯泡电压最小，为了保护小灯泡不被烧坏，因此在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在最左端在调节滑动变阻器时，应注意电压表的示数，不能超过小灯泡的额定电压答案：(1)使它靠近变阻器左端的接线柱增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压(2)如图所示5某学生用如图甲所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，小灯泡标有 “3.8 V，1 W”的字样，电池组电动势为4.5 V(内阻不计)，滑动变阻器有两种规格：R1标有“10 、2 A”，R2标有“100 、20 mA”测量时要求小灯泡两端的电压从零开始，并测多组数据(1)滑动变阻器应选用_(2)开始实验前他的实物接线如图甲所示，请指出该学生实物接线中的错误有哪些？a_；b._；c_；d._请就此在图乙中进行正确的连接解析：(1)根据小灯泡的额定功率和额定电压，可得其额定电流I0.26A，故滑动变阻器应选R1.(2)a.滑动变阻器采取限流接法；b导线接在变阻器的滑动触头上；c电压表采取串联接入；d电流表选择量程太大正确连接如下图所示答案：(1)R1(2)见解析6要测绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 )；电流表(量程为0250 mA，内阻约5 )；电压表(量程为03 V，内阻约3 k)；电键一个、导线若干(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母代号)A滑动变阻器(最大阻值20 ，额定电流1 A)B滑动变阻器(最大阻值1 750 ，额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图_(填字母代号) (3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 的电源两端，小灯泡消耗的功率是_W.解析：本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线实验的器材选用、电路选用及实验数据处理，意在考查考生实验分析及数据处理的能力(1)描绘小灯泡伏安特性曲线实验要求电压调节范围大，因此滑动变阻器采用分压式，为使调节过程中电压变化尽可能均匀，选用最大阻值较小的滑动变阻器A.(2)由于小灯泡的电阻比较小，因此电流表采用外接法，选用B图(3)画出电源的伏安特性曲线，如图所示，两个图线的交点即为小灯泡接在电源两端时小灯泡中的电流与小灯泡两端的电压，U1.0 V，I0.10 A，因此小灯泡消耗的功率为PUI0.1 W.答案：(1)A(2)B(3)0.17某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.0 V，0.7 A”；电流表A1，量程3 A，内阻约为0.1 ； 电流表A2，量程0.6 A，内阻r20.2 ；电压表V，量程3 V，内阻rV9 k；标准电阻R1，阻值1 ；标准电阻R2，阻值3 k；滑动变阻器R，阻值范围010 ；学生电源E，电动势6 V，内阻不计；开关S及导线若干(1)甲同学设计了如图甲所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46 A时，电压表的示数如图乙所示，此时L的电阻为_.(2)乙同学又设计了如图丙所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是_V.(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图丁所示的虚线框内补画出实验电路图并在图上标明所选器材代号解析：(1)由图乙知，电压表的读数为2.30 V，根据欧姆定律，L的电阻RL 5 ；(2)电压表与电阻R2串联，电压表两端的电压3 V，根据串联电路电阻与电压的关系，电阻R2两端的电压为1 V，灯泡L两端的电压为电压表和电阻R2两端的电压之和，即为4 V；(3)如图所示答案：(1)5(2)4(3)见解析图能力提升8在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小灯泡(2.5 V，0.6 W)，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干粗测小灯泡的电阻，应选择多用电表_(请填写“1”、“10”或“100”)倍率的电阻挡；调零后，将表笔分别与小灯泡的两极连接，示数如图，结果为_.实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图完成实物图中的连线开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于_端，为使小灯泡亮度增加，P应由中点向_端滑动下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点_(请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”)间多测几组数据.数据点abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244解析：小灯泡(2.5 V，0.6 W)对应电阻为R 10.4 ，所以选“1”挡，示数为7.5 .电流表的电阻也就几欧，与电压表几千欧相比，小灯泡的电阻算小电阻，所以电流表必须外接，伏安特性曲线要求电压从0开始逐渐变大，所以滑动变阻器必须采用分压接法从a端开始，电压为零，向b端移动，对小灯泡所加电压逐渐变大ab之间电流增加了0.122 A，其他各段电流增加了0.03 A 左右所以需要在ab之间将电流分为0.030 A、0.060 A、0.090 A，分别测出相应的电压值答案：17.5如解析图所示 abab