2019高中物理 第二章 恒定电流 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
1实验实验: :描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线知识点一 实验电路与器材选择1.在“描绘标有9V 5W小灯泡伏安特性曲线”的实验中,要求测量从 0V 到 9.0V 的电压下通过小灯泡的电流,实验室提供了下列器材:电流表 A(量程 0.6A,内阻 0.3)、电压表V(量程 15.0V,内阻 10k)、滑动变阻器R(最大阻值为 50)、电源E(电动势 15V)和开关、导线若干.图 LS1-1 给出的测量电路图中,最合理的是( )图 LS1-12.为研究额定电压为 2.5V 的某电阻(额定电压下的阻值约 2200)的伏安特性曲线,做了如下实验:(1)为描绘该电阻的伏安特性曲线(要求电压从零开始连续变化),提供的器材如下:A.毫安表 mA(量程 2mA,内阻约 30)B.电压表 V(量程 3V,内阻约 3k)C.滑动变阻器R1(阻值 010k,额定电流 0.5A)D.滑动变阻器R2(阻值 010,额定电流 2A)E.直流电源(电动势 3V,内阻约 0.2)F.开关一个,导线若干滑动变阻器应选用 (填器材前的字母). (2)如图 LS1-2 所示的实物电路中部分导线已连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整.图 LS1-23.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡规格为“6V 3W”,其他可供选择的实验器材有:电压表 V(量程为 6V,内阻为 20k);电流表 A1(量程为 3A,内阻为 0.2);2电流表 A2(量程为 0.6A,内阻为 1);变阻器R1(01000,0.5A);变阻器R2(020,2A);学生电源E(68V),开关 S 及导线若干.实验中要求在电压表 06V 范围内读取并记录下 12 组左右不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出伏安特性曲线,则上述器材中:(1)电流表应选 ,变阻器应选 ; (2)请在下面的虚线框中画出实验原理图;(3)根据实验原理图,用笔画线代替导线将图 LS1-3 中的实物连接成实验电路.图 LS1-3知识点二 实验数据处理与误差分析4.描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图 LS1-4 所示,所用小电珠的额定电压是 3.8V.关于该实验的系统误差,下列说法中正确的是( )图 LS1-4A.系统误差主要是由电压表的分流引起的B.系统误差主要是由电流表的分压引起的C.系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的D.系统误差主要是由读数时的估读引起的5. 2017·山西大学附中期中 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了小灯泡(2.5V,0.5A)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材.(1)图 LS1-5 甲为实验中某同学连接好的实验电路图,在开关闭合后,把滑片P从A端向B端移动过程中会观察到电压表示数变_(选填“大”或“小”). (2)某同学由测出的数据画出I-U图像,如图乙所示,当小灯泡两端的电压为 2.0V 时,小灯泡的电阻R= ,此时小灯泡的实际功率P= W.(结果保留两位有效数字) 3图 LS1-56.某同学用如图 LS1-6 所示电路测绘标有“3.8V 0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图像.图 LS1-6(1)除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:电流表 A1(量程为 100mA,内阻约为 2);电流表 A2(量程为 0.6A,内阻约为 0.3);电压表 V1(量程为 5V,内阻约为 5k);电压表 V2(量程为 15V,内阻约为 15k);滑动变阻器R1(阻值范围为 010);滑动变阻器R2(阻值范围为 02k);电源E1(电动势为 1.5V,内阻约为 0.2);电源E2(电动势为 4V,内阻约为 0.04).为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选用 ,电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 ,电源应选用 .(填器材符号) (2)在图 LS1-7 中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路.图 LS1-7(3)根据实验数据,计算并描绘出的R-U图像如图 LS1-8 所示.由图像可知,此小灯泡在不工作时,灯丝电阻为 ;当所加电压为 3V 时,灯丝电阻为 . 4图 LS1-87.某同学在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,得到如下表所示的几组U、I数据:编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205(1)试在图 LS1-9 中画出U-I图线.图 LS1-9(2)当U1.40V 时,灯丝的温度逐渐升高,其电阻随温度升高而 (选填“增大” “减小”或“不变”). 51.B 解析要求电压从 0 到额定电压变化,所以滑动变阻器必须采用分压接法,标有“9V 5W”的小灯泡在额定电压下的电阻 R=16.2,因 R,电流表采用内接法. 3.(1)A2 R2 (2)如图甲所示 (3)如图乙所示 解析(1)计算可知小灯泡的额定电流为 0.5A,因所选电流表是测灯泡中的电流,故电流表 选 A2,因要求电压从 0 开始变化,所以滑动变阻器采用分压式接法,应该选总阻值小的,选 R2. (2)小灯泡电阻小,应该采用电流表外接法,滑动变阻器采用分压式接法,电路图如图甲所示. (3)如图乙所示.甲乙4.A 解析由于小电珠的电阻比较小,所以采用电流表外接法,此时电压表的测量值是准确6的,但是电流表的测量值和真实值相比要大,产生系统误差的主要原因是电压表分流,A 正确. 5.(1)大 (2)4.4 0.90 解析(1)把滑片 P 从 A 端向 B 端移动,PA 间电阻变大,会观察到电压表示数变大. (2)由图乙可得,当小灯泡两端的电压为 2.0V 时,电流为 0.45A,小灯泡的电阻 R= =4.4, 此时小灯泡的实际功率 P=UI=0.90W. 6.(1)A2 V1 R1 E2 (2)如图所示 (3)1.5 11.5 解析(1)电源的电动势要略大于额定电压,所以电源应选 E2;由小灯泡的标称值知其额定 电流为 0.3A,故电流表应选 A2;为减小读数误差,在电压表量程满足条件的前提下,应尽量选 择小量程的电压表,故电压表应选 V1;为了调节电压方便,应选择最大阻值较小的滑动变阻 器,故滑动变阻器应选 R1.(2)根据实验原理图,将实物图连接,其实验电路如图所示.(3)小灯泡不工作时的电阻,即其两端电压为零时的阻值,由题中 的 R-U 图像可以看出,当小灯泡两端电压为 0 时所对应的阻值为 1.5;由 R-U 图像可以看出,当小灯泡两端的电压为 3V 时,所对应的阻值为 11.5. 7.(1)如图所示 (2)正 不变 增大解析(1)根据给出的坐标系描点,用平滑的曲线连接,如图所示. (2)从图像得到,当 U1.40V 时,图线 上的点与坐标原点连线的斜率逐渐增大,故灯丝电阻随温度的升高而增大.
