2016-2017學年高中物理第3章靜電場恒定電流第6節(jié)實驗：描繪小燈泡的伏安特性曲線學業(yè)分層測評魯科版選修.docx

實驗：描繪小燈泡的伏安特性曲線 (建議用時：45分鐘)1關(guān)于小燈泡的燈絲電阻變化的說法正確的是()A由于電壓的不斷變化，電阻就一定發(fā)生了變化B由于燈絲的電阻率隨溫度升高而增大，導致燈絲的電阻變化C當燈絲兩端的電壓較小時，電阻較大D由于測量的電路不合理，導致燈絲電阻不恒定【解析】燈絲是金屬材料做成的，金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，所以燈泡的伏安特性曲線不是直線【答案】B2以下是“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的操作步驟：A閉合開關(guān)，記下電流表、電壓表的一組示數(shù)(I，U)，移動滑動變阻器的滑動觸頭位置，每移動一次記下一組(I，U)值，共測出12組左右的數(shù)據(jù)B將電流表、電壓表、滑動變阻器、小燈泡、電源、開關(guān)正確連接成電路電流表外接，滑動變阻器采用分壓式，如圖363所示C調(diào)節(jié)觸頭位置，使閉合開關(guān)前觸頭處于滑動變阻器的左端D按所測數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點并將各點用直線段連接起來，得出小燈泡的伏安特性曲線圖363(1)以上各步驟中存在錯誤或不妥之處的是_，應(yīng)如何改正_(2)將各步驟糾正后，按實驗先后順序排列起來：_.【解析】(1)錯誤或不妥的步驟是A、C、D.A步驟：測量不同電壓下的電流值I時，應(yīng)先預設(shè)各組數(shù)據(jù)中的電壓U或電流I值，而不是隨意測，隨意測時會使描點疏密不均勻，畫圖線時出現(xiàn)較大誤差，甚至無法畫出IU圖線C步驟：閉合開關(guān)前應(yīng)使小燈泡兩端電壓為零，即滑動變阻器觸頭應(yīng)置于滑動變阻器最右端D步驟：應(yīng)將各點用平滑的曲線連接起來(2)正確操作步驟順序為BCAD.【答案】(1)見解析(2)BCAD3(2015浙江高考)圖364甲是小紅同學在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖【導學號：34660094】圖364(1)根據(jù)圖甲畫出實驗電路圖；(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖乙中的、所示，電流表量程為0.6 A，電壓表量程為3 V所示讀數(shù)為：_、_、_、_.兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為_和_【解析】(1)實驗電路圖如圖所示(2)電流表量程為0.6 A，每一小格代表0.02 A，讀數(shù)時估讀到精度的本位即可；電壓表量程為3 V，每一小格代表0.1 V，讀數(shù)時估讀到精度的下一位讀數(shù)分別為：0.10 A、0.24 A、2.00 V、0.27 V應(yīng)用R求電阻時，電流為0.10 A時對應(yīng)的電壓為0.27 V；電流為0.24 A時對應(yīng)的電壓為2.00 V，求得的兩組數(shù)據(jù)對應(yīng)的電阻分別為2.7 和8.3 .【答案】(1)如圖所示(2)0.10 A0.24 A2.00 V0.27 V27(0.1)8.3(0.1)如填為8.3(0.1)2.7(0.1)也行4有一個小燈泡上標有“6 V 0.2 A”字樣，現(xiàn)要測量這個小燈泡的伏安特性曲線，所需器材及規(guī)格如下：A電壓表(010 V，內(nèi)阻5.0 k)B電流表(00.3 A，內(nèi)阻2.0 )C滑動變阻器(10 )D學生電源(直流9 V)E開關(guān)一個，導線若干畫出實驗電路圖，要求電流、電壓從零開始【解析】電壓從零開始，故滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，小燈泡的電阻R 30 ，故電流表應(yīng)外接，實驗電路如圖【答案】見解析圖5圖365甲為某同學測繪額定電壓為2.8 V小燈泡的IU圖線的實驗電路圖圖365(1)根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導線，將圖乙中的實驗電路連接成完整的實驗電路(2)開關(guān)S閉合之前，圖乙中滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于_(選填“A端”、“B端”或“AB正中間”)(3)實驗得到小燈泡的IU曲線如圖366，由此可知小燈泡正常發(fā)光時的功率為_W.圖366【解析】(1)按電路圖連實物如圖(2)開關(guān)S閉合之前應(yīng)使用電器(小燈泡)處于被保護狀態(tài)，即剛閉合時使其兩端電壓很小，故選A端(3)由IU曲線當U2.8 V時，I0.28 A，由公式PUI 正常發(fā)光的功率P0.784 W.【答案】(1)見解析圖(2)A端(3)0.7846某同學用如圖367甲所示電路，測繪標有“3.8 V0.3 A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象(1)除了導線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇：電流表：A1(量程100 mA，內(nèi)阻2 )、A2(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.3 )；電壓表：V1(量程5 V，內(nèi)阻約5 k)、V2(量程15 V，內(nèi)阻約15 k)；滑動變阻器：R1(阻值范圍0100 )、R2(阻值范圍02 k)；電源：E1(電壓為1.5 V)、E2(電壓為4 V)為了調(diào)節(jié)方便，測量準確，實驗中應(yīng)選用電流表_，電壓表_，滑動變阻器_，電源_(填器材的符號)【導學號：34660095】甲乙圖367(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出RU的圖象如圖乙所示由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲電阻為_；當所加電壓為3.00 V時，燈絲電阻為_，燈泡實際消耗的電功率為_W.(3)根據(jù)RU圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系符合該關(guān)系的示意圖是_【解析】(1)由于燈泡的額定電壓為3.8 V，額定電流為0.3 A，電流表應(yīng)選擇A2；電壓表應(yīng)選擇V1，電源應(yīng)選擇E2.由于電路為分壓電路，為便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選用阻值較小的R1.(2)由RU圖象可以讀出，當燈泡不工作時，其電阻為1.5 .當電壓為3.00 V時，其電阻為11.5 ，