測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線

專題3測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線一?選擇題1.某同學(xué)用伏安法測(cè)某電阻時(shí),分別采用了內(nèi)接法和外接法,測(cè)得某電阻Rx的阻值分別為R1和R2,則所測(cè)阻值與真實(shí)值Rx的關(guān)系應(yīng)為()A.R1>Rx>R2B.R1<Rx<R2C.R1>R2>RxD.R1<R2<Rx答案:A解析:對(duì)于外接法,依據(jù)測(cè)量公式可得:R測(cè)=依據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)得:

解得:R測(cè)=

顯然有:R測(cè)<R,即R2<Rx

對(duì)于內(nèi)接法,依據(jù)測(cè)量公式可得:R測(cè)=

依據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)得:=R+RA

解得:R測(cè)=R+RA

顯然有:R測(cè)>R,即R1>Rx

所以,本題的正確選項(xiàng)為A.2.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的電阻的測(cè)量值與實(shí)際值相比較,測(cè)量值()A.偏大 B.偏小C.有時(shí)偏大,有時(shí)偏小D.都有可能答案:B解析:由于采用電流表外接法,測(cè)得電流比實(shí)際電流值偏大.由歐姆定律得,電阻測(cè)量值偏小,應(yīng)選B.3.在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是()A.控制電路可以用限流電路B.電路中可以用電流表的內(nèi)接C.可以在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)移動(dòng)滑片后再閉合開(kāi)關(guān),讀出并記下這時(shí)電壓表和電流表的值,然后又?jǐn)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān),如此反復(fù),直到記錄12組左右不同的U?I值.D.以上作法都不可取答案:D解析:描繪小燈泡的伏安特性曲線要求燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始逐漸升高,因此只能用分壓電路,A項(xiàng)錯(cuò)誤;燈絲的電阻很小,如“4V,0.70A”燈泡的燈絲電阻約為5.7Ω,而量程為1A的電流表內(nèi)阻RA約0.1Ω左右,量程為5V的電壓表的內(nèi)阻RV約5kΩ左右,當(dāng)電流表內(nèi)接時(shí),電流表的分壓作用約為當(dāng)電流表外接時(shí),電壓表的分流作用約為因此用電流表外接所測(cè)得的結(jié)果誤差要小得多,故不可以用電流表的內(nèi)接,B項(xiàng)錯(cuò)誤;

我們作小燈泡的伏安特性曲線的目的是研究或探索當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),金屬的電阻是否變化及怎樣變化,如果調(diào)節(jié)好滑片后再閉合開(kāi)關(guān)并讀數(shù),然后又?jǐn)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān),就不能連續(xù)地反映出燈絲電阻隨溫度逐漸升高時(shí)的實(shí)際變化規(guī)律,即不能反映所研究的這一現(xiàn)象的本來(lái)面目,另一方面失去電壓表和電流表的監(jiān)視而去移動(dòng)滑片,很有可能使分壓電路的電壓過(guò)大而燒壞小燈泡,故C不正確.4.要測(cè)定小燈泡L“2.5V,0.3A”的伏安特性曲線,測(cè)量電路應(yīng)選用圖專題3-1中的哪種電路()答案:B解析:小燈泡的電阻很小,采用電流表外接可使測(cè)量誤差減小,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法,以增大電壓變化范圍.5.用電壓表和電流表進(jìn)行測(cè)量,不考慮它們對(duì)電路的影響,意思是()A.把電壓表和電流表的內(nèi)阻都看成是零B.把電壓表和電流表的內(nèi)阻都看成是無(wú)窮大C.把電流表內(nèi)阻看成是零,把電壓表內(nèi)阻看成無(wú)窮大D.把電流表內(nèi)阻看成是無(wú)窮大,把電壓表內(nèi)阻看成是零答案:C解析:電流表使用時(shí)要串聯(lián)接入電路,對(duì)電路的影響來(lái)源于其內(nèi)阻的分壓作用,只有它的內(nèi)阻足夠小時(shí)才能忽略其對(duì)電路的影響.電壓表并聯(lián)接在電路中,對(duì)電路的影響來(lái)源于其內(nèi)阻的分流作用,只有它的內(nèi)阻足夠大時(shí)才能使分流作用很小以致可以忽略對(duì)電路的影響,故應(yīng)選擇C項(xiàng).6.用圖專題3-2所示的電路測(cè)定電阻R的阻值,盡管所用的儀器是完好的,實(shí)驗(yàn)操作也正確,但發(fā)現(xiàn)測(cè)得的阻值近似等于其真實(shí)值的1/2,這是由于()A.R的阻值接近于電壓表的內(nèi)阻B.R的阻值遠(yuǎn)大于電壓表的內(nèi)阻C.電流表的內(nèi)阻太大D.沒(méi)有進(jìn)行多次測(cè)量答案:A解析:采用電流表外接法測(cè)量電阻時(shí),測(cè)量值等于被測(cè)電阻和電壓表并聯(lián)后的阻值,電壓表內(nèi)阻接近被測(cè)電阻阻值時(shí),測(cè)量值接近真實(shí)值的1/2.7.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,可以同時(shí)測(cè)定小燈泡在各種電壓下的功率.小燈泡的測(cè)量功率與實(shí)際功率相比較,測(cè)量功率()A.總偏大B.總偏小C.無(wú)誤差D.都有可能答案:A解析:該實(shí)驗(yàn)中為了減小測(cè)量誤差,采用了電流表外接,電流測(cè)量值偏大,P=UI,故功率測(cè)量值偏大.二?非選擇題8.(2010·高考重慶卷)在探究小燈泡的伏安特性實(shí)驗(yàn)中,所用器材有:燈泡L?量程恰當(dāng)?shù)碾娏鞅鞟和電壓表V?直流電源E?滑動(dòng)變阻器R?電鍵S等,要求燈泡兩端電壓從0開(kāi)始變化.(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用________接法(填“分壓”或“限流”)

(2)某同學(xué)已連接如圖專題3-3所示的電路,在連接最后一根導(dǎo)線的c端到直流電源正極之前,請(qǐng)指出其中僅有的2個(gè)不當(dāng)之處,并說(shuō)明如何改正.

①.___________________________;

②._______________________________________.

分壓電鍵S不應(yīng)閉合,應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P位置不當(dāng),應(yīng)將其置于b端(3)電路連接正確后,分別測(cè)得兩只燈泡L1和L2的伏安特性曲線如圖專題3-4中Ⅰ和Ⅱ所示,然后將燈泡L1?L2與電池組(電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均恒定)連成圖專題3-5所示電路,多次測(cè)量后得到通過(guò)L1和L2的電流平均值分別為0.30A和0.60A.①在圖專題3-4中畫出電池組路端電壓U和電流I的關(guān)系曲線.

__________

②由該曲線可知電池組的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V,內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω(取2位有效數(shù)字).路端電壓U與電流I的關(guān)系曲線如圖專題3-64.62.7解析:本題考查電阻與電源的伏安特性曲線,意在考查考生的動(dòng)手操作能力以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?(1)因?yàn)闊襞輧啥说碾妷阂獜?開(kāi)始調(diào)節(jié),故只能采用分壓電路.(2)在電路接好并檢查是否正確連線之前,電鍵應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài),以免因接線錯(cuò)誤而導(dǎo)致儀表?yè)p壞;接為分壓電路時(shí),滑動(dòng)變阻器的有效電阻應(yīng)從最小值開(kāi)始調(diào)節(jié),故滑片P應(yīng)先處于b端.

(3)因?yàn)殡姵亟M的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻恒定,故對(duì)應(yīng)的U-I圖象應(yīng)為直線.在兩燈泡的伏安特性曲線Ⅰ與Ⅱ上分別選取電流對(duì)應(yīng)為0.30A與0.60A的兩點(diǎn),連接該兩點(diǎn)即可得電池組的伏安特性曲線.延長(zhǎng)該曲線交兩坐標(biāo)軸于兩點(diǎn),由于與縱軸的交點(diǎn)表示電池組的電動(dòng)勢(shì),故該電池組的電動(dòng)勢(shì)為4.6V,該直線的斜率表示內(nèi)阻,所以該電池組的內(nèi)阻為2.7Ω.9.某同學(xué)在做測(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中得到如下幾組U和I的數(shù)據(jù):編號(hào)12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205燈泡發(fā)光情況不亮微亮逐漸變亮正常發(fā)光(1)在圖專題3-7上畫出I-U圖線;(2)從圖線上可以看出,當(dāng)功率逐漸增大時(shí),燈絲電阻的變化情況是________;

(3)這表明導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而________.解析:(1)根據(jù)U-I的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)軸上找出對(duì)應(yīng)的點(diǎn),連成平滑的曲線,即I-U圖線,燈絲的電阻,即圖線上任一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù),見(jiàn)圖專題3-8.

(2)在I-U圖線中,任一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的的斜率倒數(shù)即為這一狀態(tài)的電阻值,即從圖線看出斜率越來(lái)越小,其倒數(shù)越來(lái)越大,即燈絲電阻隨功率增加而變大,或者說(shuō)隨溫度升高而變大.10.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,使用的小燈泡為“6V,3W”,其他供選擇的器材有:電壓表V(量程6V,內(nèi)阻20kΩ);電流表A1(量程3A,內(nèi)阻0.2Ω);電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻1Ω);變阻器R1(0~1000Ω,0.5A);變阻器R2(0~20Ω,2A);學(xué)生電源E(6~8V),開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)中要求在電壓表0~6V范圍內(nèi)讀取并記錄下12組左右不同的電壓值和對(duì)應(yīng)的電流值I以便作出伏安特性曲線,則在上述器材中:(1)電流表應(yīng)選__________,變阻器應(yīng)選__________;A2R2

(2)在圖專題3-9(b)方框中畫出實(shí)驗(yàn)原理圖;(3)試根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖,將圖專題3-9(a)中的實(shí)驗(yàn)連成實(shí)驗(yàn)電路.答案:(1)(2)見(jiàn)圖專題3-10圖專題3-10(3)見(jiàn)圖專題3-11解析:(1)計(jì)算燈泡的額定電流I額=A=0.5A,則電流表選A2,實(shí)驗(yàn)要求電壓表從零開(kāi)始讀數(shù),則滑動(dòng)變阻器選擇分壓式連接,滑動(dòng)變阻器選擇額定電流大?總阻值小的,因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2,燈泡的電阻R燈=Ω=12Ω較小,電流表外接.

(2)原理圖如圖專題3-10所示.

(3)實(shí)物連接圖如圖專題3-11所示.11.圖專題3-12所示為描繪小燈泡的伏安特性曲線所采用的電路原理圖.按實(shí)驗(yàn)要求,加在小燈泡上的電壓和通過(guò)小燈泡的電流都必須從零起開(kāi)始逐步增大,直至達(dá)到小燈泡的額定電壓或額定電流.但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,卻發(fā)現(xiàn)了如下一些現(xiàn)象,試幫助分析一下各是什么原因造成的.

(1)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到A端時(shí),電壓表