高中物理实验-小灯泡伏安特性曲线.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高中物理实验-小灯泡伏安特性曲线高中物理实验-小灯泡伏安特性曲线1.要测绘一个标有“3V 1.8W”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，并便于操作。可选用的器材如下：A、电流表（，内阻约） B、电流表（，内阻约）C、电压表（，内阻约） D、电压表（，内阻约）E、滑动变阻器（最大阻值10, 额定电流1A)F、滑动变阻器（最大阻值1750，额定电流0.3

2、A)电池组（电动势为4.5V，内阻约1.5) 电键一个、导线若干。（1）在实验中，电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选 。（选填器材前的字母）。根据所选器材设计一个符合要求的电路，并将电路图画在方框内，然后实物连线。（2）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1.5V，内阻为5.0的电源两端，（通过作图法）求小灯泡消耗的功率是 W。2.（12分）如图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线的实验电路图。（1）根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整。（4分）（2）开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于_ _

3、端（选填“A”、“B”或“AB中间”）（2分）（3）实验中测得有关数据如下表：根据表中的实验数据，在图丙中画出小灯泡的IU特性曲线（用横坐标表示U）。（4分）（4）根据你描绘的IU特性曲线，可求得灯泡的额定功率为 W（2分）3.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“4.5V0.5A”； 电流表A，量程0.6A，内阻r约为0.2; 电压表V，量程15V，内阻约为15 k； 滑动变阻器R，阻值范围010；学生电源E，电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干.（1）甲同学设计了下图(右图)所示的电路进行测量，请按照右边电路图把实物图中未完成的连线补充完整.（

4、2）乙同学经分析发现甲同学实验精度不高，又从实验室找来Ig=100A,Rg=1000的灵敏电流计和电阻箱（099999.9），想把灵敏电流计改装成量程为5V的电压表，需要把电阻箱调成 的阻值，并与灵敏电流计 （填“串”或“并”）联在电路中来替代实验中的电压表.（3）乙同学用改装的电压表实验得到数据，现要以纵坐标表示通过电流表A的电流I，横坐标表示通过灵敏电流计的电流IG，画出I -IG图线，他已经把数据画在坐标纸上，请帮他把图线画出来.（4）乙同学通过查找资料发现同等型号的小灯泡的灯丝在27时电阻是2.1，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t)，k为比例常数。请估算灵敏电流

5、表的电流IG=60A时该灯泡灯丝的温度约为 。4.用伏安法测量某一小灯泡阻值，现有实验器材如下：A、待测小灯泡L阻值（约5 ,额定电压1.2V）B、电流表A1（量程00.6 A,内阻0.2 ）C、电流表A2（量程03 A，内阻0.05 ）D、电压表V1（量程03 V，内阻3 k）E、电压表V2（量程015 V，内阻15 k）F、滑动变阻器R0（050 ）G、蓄电池（电动势为6 V）H、开关、导线为了较准确测量小灯泡阻值，电流表、电压表应选_，以下正确的实验电路图为_（要求小灯泡两端电压可以从零开始连续变化）。并连接实物图.5.某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性图线，并

6、研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题。根据电路图，将图乙中的实验仪器连成完整的实验电路。连好电路后，开关闭合前，图甲中滑动变阻器R的滑片应置于 (填“a端”、“b端”或“ab正中间”）。闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大”，则分析电路的可能故障为 。A小灯泡短路 B小灯泡断路C电流表断路 D滑动变阻器断路排除故障后，该同学完成了实验。根据实验数据，画出的小灯泡I-U图线如图。形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为 .根据I-U图线，将该小灯泡与“3V,6”的电源相连时，灯泡的实际功率为 。（保留两位有效数字）。6.（8分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线

7、”的实验中，可供选择的实验仪器如下： (1)在上述器材中，滑动变阻器应选_，电流表应选_(2)在实验中，要求小灯泡两端的电压从零开始变化，请在图甲中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路 (3)利用实验中得到的实验数据在IU坐标系中，描绘出了如图乙所示的小灯泡的伏安特性曲线根据此图给出的信息，可以判断出下图中正确的是(图中P为小灯泡功率)()7.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学根据测得的数据，画出了如图所示的I-U图象. 从图象中可以看出：当小灯泡两端的电压为U1时，通过灯丝的电流为I1，则此时灯丝的电阻为 ；小灯泡两端的电压从U1增大到U2的过程中，随着电压的增大，灯

8、丝的电阻 （选填“增大”、“减小”或“不变”） 8.某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要用到某元件（电阻约为20）。现需要描绘该元件的伏安特性曲线。实验室备有下列器材：器材（代号）规格 电流表（A1）量程05mA，内阻约为50电流表（A2）量程0200mA，内阻约为10电压表（V1）量程03V，内阻约为10k电压表（V2）量程015V，内阻约为25k滑动变阻器（R1）阻值范围010，允许最大电流1A滑动变阻器（R2）阻值范围01k，允许最大电流100mA直流电源（E）输出电压4V，内阻不计开关（S）及导线若干为提高实验结果的准确程度，电流表应选用 ；电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（以

9、上均填器材代号）为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。现已描绘出该元件的伏安特性曲线如图。 若将该元件直接连接在一个电动势为3V，内阻为5的电源上，则该元件消耗的功率为 W。（保留3位有效数字）9.为了描绘标有“3V，04W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化所给器材如下：A电流表（0200mA，内阻05） B电流表（006A，内阻001）C电压表（03V，内阻5k） D电压表（015V，内阻50k）E滑动变阻器（010，05A） F滑动变阻器（01k，01A）G电源（3V） H电键一个，导线若干（1）为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是

10、_（2分）（2）在卷的虚线框中画出完成此实验的原理图，并将实物按电路图用导线连好（4分）（3）（2分）此实线描绘出的IU图线是 （填“曲线”“直线”），其原因是_ 10.有一个额定电压为2.8 V，功率约为0.8 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线，有下列器材供选用：A电压表(03 V，内阻6 k)B电压表(015 V，内阻30 k)C电流表(03 A，内阻0.1 )D电流表(00.6 A，内阻0.5 )E滑动变阻器(10 ，5 A)F滑动变阻器(200 ，0.5 A)G蓄电池(电动势6 V，内阻不计) (1)用如实图所示的电路进行测量，电压表应选用_，电流表应选用_滑动变阻器应选

11、用_(用序号字母表示)(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如实图所示由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_. (3)若将此灯泡与电动势6 V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为_的电阻11.某同学想用如图甲所示的电路描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线，实验室提供下列器材：A电压表V1（05 V，内阻约5 k）B电压表V2（015 V，内阻30k）C电流表A（025 mA，内阻约0.2 ）D滑动变阻器R1（010 ，额定电流1.5 A）E滑动变阻器R2（01 000 ，额定电流0.5 A）F定值电阻R0G热敏电阻RTH直流电源（电动势E=6.0 V，内阻r=1.0）I开关一个

12、、导线若干为了保证实验的安全，滑动变阻器的滑片在开关闭合前应置于 。（选填“a端”、“中央”或“b端”）该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路，得到热敏电阻电压和电流的7组数据（如表），请你在方格纸上作出热敏电阻的伏安特性曲线。由此曲线可知，该热敏电阻的阻值随电压的增大而_（选填“增大”或“减小”）.该同学选择的电压表是_（选填“A”或“B ”），选择的滑动变阻器是_（选填“D”或“E”）若将该热敏电阻RT与一定值电阻R0和电源组成如图乙所示电路，现测得电路中电流为15mA，则定值电阻的阻值R0= 12.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U-I图

13、线，有下列器材供选用：A.电压表（05 V，内阻10 k） B.电压表（010 V，内阻20 k）C.电流表（00.3 A，内阻1 ） D.电流表（00.6 A，内阻0.4 ）E.滑动变阻器（5 ，1 A） F.滑动变阻器（500 ，0.2 A）实验中电压表应选用_，电流表应选用_.为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用_（用序号字母表示）。请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。根据U-I图象，当灯泡两端所加电压为3.2V时，电功率为 W13.发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用。发光二极管的符号为，正常

14、使用时，带“+”号的一端接高电势，带“”号的一端接低电势。某同学想描绘它的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示。（1）实验室提供的器材如下：A电压表（量程03 V，内阻约20 k）B电压表（量程015 V，内阻约100 k）C电流表（量程050 mA，内阻约40 ）D电流表（量程00.6A，内阻约2 ）E滑动变阻器（阻值范围020 ，允许最大电流2A）F电源（电动势6 V，内阻不计）G开关，导线该同学做实验时，电压表选用的是 ，电流表选用的是 （填选项字母）。（2）请在图9甲所示的方框内画出测量时使用的电路图。（3）根据表中数据，在图乙所示的坐标纸中画出该发光二

15、极管的IU图线。（4）若此发光二极管的最佳工作电流为20mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R= 的电阻，才能使它工作在最佳状态。14.某学习小组用图10甲所示电路来研究电器元件Z的伏安特性曲线。他们在实验中测得电器元件z两端的电压与通过它的电流，数据如下表：U/V0.000.200.501.001.502.002.50I/A0.000.100.200.300.360.380.40(1)按照图甲所示的实物图，在右边所示的虚线方框内画出正确的实验电路图。(2)利用这些数据绘出电器元件z的伏安特性曲线，如图乙所示。分析曲线得出通过电器元件z的电流随电压变化的

16、特点是：电流随电压的增大而 (填“线性”或“非线性”)增大；说明随电压的增大，元件Z的电阻 (填“增大”“减小”或“不变”)。(3)若把电器元件z接入如图丙所示的电路中时，通过z的电流为0.10A，已知A、B两端电压恒为1.5V，则此时灯泡L的功率为 W(保留两位有效数字)。15.在研究规格为“6V 3W”的小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大。实验提供的电流表量程为06A、内阻约l，电压表量程为10V、内阻约20k。下列实验电路图，最合理的是_；小灯泡接人电路前，某同学使用如图所示的多用电表欧姆档直接测量小灯泡的电阻，应将选择开关旋至_档(填“1”或“10”)。

17、某同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示，则小灯泡的电阻值随温度的升高而_(填“增大”、“减小”或“不变”)。实验过程中，小灯泡消耗的功率为06W时，小灯泡两端的电压是_V。16.用两节干电池、电压表（量程3V）、电流表（量程300mA）、滑动变阻器（100，2A）、定值电阻（50）、小灯泡、导线、开关等组成的电路，做描绘小灯泡伏安特性曲线的实验，下图是实验中得到的小灯泡的伏安特性曲线 由图象可知，应选用的实验电路图是_（填“甲”、“乙”或“丙”）： 从图线上可以看出，小灯泡的电阻随电流I的变大而_（填“变大”、“变小”或“不变”），当电流为0.18A时，小灯泡的电阻为 ； 若将电路图_（填“

18、甲”、“乙”或“丙”）中的小灯泡两端用导线短路，此电路也可用来测量电源电动势和内电阻，要想使实验顺利进行，并得到较理想的实验数据，实验中滑动变阻器接入电路中的有效阻值范围可能是下面的哪种情况？答：_ A0100 B510 C1050 D5010017.现用伏安法研究某电子器件 R1（6 V，2.5 W）的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些），备有下列器材：A、直流电源（6 V，内阻不计）；B、电流表 G（满偏电流 Ig = 3 mA，内阻 Rg= 10 ）；C、电流表 A（00.6A，内阻未知）；D、滑动变阻器（020，5A）；E、滑动变阻器（0200，1A）

19、；F、定值电阻 R0（阻值1990）；G、开关与导线若干；根据题目提供的实验器材，请你在方框中设计出测量电子器件 R1 伏安特性曲线的电路原理图（R1可用 “”表示）。在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用 。（填写器材序号）将上述电子器件 R 1 和另一电子器件 R 2 接入如图（甲）所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中 Ob、Oa 所示电源的电动势 E = 6.0 V，内阻忽略不计调节滑动变阻器 R3，使电阻 R1 和 R2 消耗的电功率恰好相等，则此时 R 3 接入电路的阻值为 18.某小组用如图所示的电路实物装置，测绘额定电压为4.0V的小灯泡的伏安特

20、性曲线，其中，小灯泡的电阻约为几欧，电压表和电流表均为常用的普通电表. 根据实际情况，你认为完成该实验所对应的电路图应该是_.(填“甲”“乙”或“丙”) 根椐选择的电路图，在答题纸上用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。 已知小灯泡灯丝电阻值 R 与灯丝温度 t 的关系为 R =k ( 273+ t )，k 为比例常数当小灯泡灯丝在27时的电阻是6.0 根据IU 图象估算该灯丝的温度为227时灯丝的瞬时功率约为_W。19.某同学用图a所示电路，描绘小灯泡的伏安特性曲线。可用的器材如下：电源（电动势3V，内阻1）、电键、滑动变阻器（最大阻值20）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。实验中移动滑动

21、变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图像如图b所示。 由图可知小灯泡的电阻随温度升高而_（填“变大”“变小”或“不变”）。请在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭。则此时的电路中，当滑动变阻器的滑片移到_。（选填“最左端”、“正中间”或“最右端”）时小灯泡获得的最小功率是_W.（结果保留两位有效数字）20.某学习小组探究电学元件的伏安特性曲线。甲同学要描绘一个标有“3.6V，1.2W”的小灯泡的伏安特性曲线，除了导线和开关外，还有下列器材可供选择： 电压表V（量程5V，内阻约为5k）直流电源E（电动势4.5

22、V，内阻不计）电流表A1（量程350mA，内阻约为1）电流表A2（量程150mA，内阻约为2）滑动变阻器R1（阻值0 200）滑动变阻器R2（阻值0 10）实验中电流表应选_，滑动变阻器应选_；（填写器材代号）以下的四个电路中应选用_进行实验。图3乙同学利用甲同学的电路分别描绘了三个电学元件的伏安特性曲线，如图3所示。然后他用图4所示的电路给三个元件分别供电，并测出给元件1和元件2供电时的电流和电压值，分别标在图3上，它们是A点和B点。已知R0=9.0，则该电源的电动势_V，内电阻_。这个电源给元件3供电时，元件3的电功率P=_W。答案1.2.（1）如右图（2）A（3）如右图（4）0.66W（

23、2）电键闭合前，将滑动变阻器滑动A端，使测量电路处于短路状态，起到保护作用；（4）当电压为2.5V时，从U-I图线上知，电流为0.262A，则P=UI=0.66W3.（1）（2） 49000 串联 （3）连成折线的不给分，连成光滑曲线即可给分（4） 840870均可4.5.如图连接 a端 B 灯丝的电阻随温度的升高而增大 0.36w-0.39w 6.（1） R1 ， A2 ；（2）连接实验电路图如下图（3） BD （漏选得1分）7. 增大8.（两小题各3分，其余每空2分）A2;V1;R1 0.366W(0.3360.396W)9.10.（1） A (2分) D （2分） E (2分) （2）

24、10(2分) （3） 11.42 （3分）11.12.）A 1分 D 1分 E1分 电路图 2分连线如右图示2分1.44W2分13.（1）A C （2）如图1所示 （3）如图2所示 （4）25（在2030之间均算对）由题给表格易知该同学做实验时，电压表选的A，电流表选的C；由I-U图线可知当电流I=20mA时，U=2.5V,即串联的电阻分得的电压为0.5V，解得串联的电阻为25.14.见解析15.甲；1；增大，2.0（填“2”也可得分）（4个空每空2分）实验要求小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大，故滑动变阻器应选分压式接法，小灯泡的内阻较小，电流表应采用外接法，选甲图；小灯泡的电阻较小，欧姆档选

25、“1”即可；由于图线向上弯曲，斜率增大，故小灯泡的电阻值随温度的升高而增大。由图线可得小灯泡消耗的功率为06W时，小灯泡两端的电压是2.0V.16.由于描绘灯泡的伏安特性曲线要求灯泡两端的电压从0开始变化，故滑动变阻器应采用分压式接法，故选图乙所示的电路。由题图可知图线的斜率增大，故小灯泡的电阻随电流I的变大而变大，当电流为0.18A时，小灯泡两端的电压为1.5V，电阻为8.33.由于电流表的量程为300mA，故滑动变阻器接入电路的最小值是10，故选项C正确。17.如右图所示（3分） D（3分） 0.4（3分） 【答案】将定值电阻跟电流表G串联作为电压表使用，电流表A外接，变阻器选分压式接法。

26、选D，便于调节。电阻R1 和 R2 串联，消耗的电功率恰好相等时两电阻阻值相等，即两伏安特性曲线的交点对应的电阻值，进而可得R3接入电路的阻值为0.4.18.甲（2分） 如图连接（2分） 1.6W （3分)描绘小灯泡的伏安特性曲线，要求小灯泡两端的电压从0开始变化，故滑动变阻器选用分压式接法，由于灯泡电阻较小，故电流表采用外接法，选甲。由已知可得该灯丝的温度为227时灯丝的电阻是10，在题图中做出I=0.1U的图线，与原图线的交点坐标对应的U、I乘积即为要求的瞬时功率。19.伏安特性曲线的斜率表示灯泡的电阻，由于图线的斜率逐渐增大，故灯泡内阻变大。由图a知滑动变阻器应用分压式接法，电流表应用外

27、接法。实验时若把AB间的导线误接在AC之间，则相当于变阻器的两部分并联在了电路中，由知，若的和一定时，当时，的乘积值最大，再由闭合电路欧姆定律知电流最小，小灯泡最暗，故滑动触头处于滑动变阻器的中点。将滑动变阻器在电路中的有效电阻看做电源的内阻，在图b中作出电源的E-r图线，与灯泡伏安特性曲线的交点对应的功率即为所求的最小功率。20. A1 （2分） R2 （2分） A （2分） 3.0（2分） 1.0（2分） 0.2（2分）由于描绘伏安特性曲线要求灯泡两端电压从0开始变化，故滑动变阻器应采用分压式接法，选小量程的便于调节；灯泡内阻较小，额定电流为330mA，故电流表应外接，选A1不容易被烧坏。读出A、B的坐标数据，由闭合电路欧姆定律列方程可求得电源的电动势和内电阻；在图像中作出电源的伏安特性曲线，与原件3图线的交点坐标的乘积即为待求的功率值。-