第4课试验描绘小电珠的伏安特性曲线.doc

第4课　实验：描绘小电珠的伏安特性曲线 1．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图象，有下列器材供选用： A．电压表(0～3 V，内阻6 kΩ) B．电压表(0～15 V，内阻30 kΩ) C．电流表(0～3 A，内阻0.1 Ω) D．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω) E．滑动变阻器(10 Ω，2 A) F．滑动变阻器(200 Ω，0.5 A) G．蓄电池(电动势6 V，内阻不计) (1)用如上图所示的电路进行测量，电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用______．(用序号字母表示) (2)通过实验测得灯泡的伏安特性曲线如上图，由图象得灯泡在正常工作时的电阻为________Ω(取整数)． (3)若将此灯泡与电动势6 V、内阻不计的电相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为______Ω(取整数)的电阻． 解析：(1)由于电流和电压均从0开始调起，故电流表、电压表要选择低量程的；而滑阻器要选择低量程的，因低阻值滑动变阻器耐流大，易调节．(2)灯泡正常工作时的电压为U＝2.8 V，结合图象可得额定电流为I＝0.28 A，故灯泡电阻R灯＝＝10 Ω.(3)根据E＝I(R灯＋R)，得：R＝－R灯≈11 Ω. 答案：(1)A　D　E　(2)10　(3)11 2．小灯泡灯丝的电阻会随温度的变化而变化．某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压)： I/A 0 0.12 0.22 0.29 0.35 0.39 0.42 0.45 0.47 0.48 0.50 U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 (1)在下框中画出实验电路图．可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0～10 Ω)、电、小灯泡、电键、导线若干． 　 (2)在右上图中画出小灯泡的UI曲线． (3)由图象可知，小灯泡灯丝的电阻随温度的增大而________． 解析：(1)由表格中的数据可知，小灯泡的电流要从0开始调起，故滑动变阻器要采用分压接法；由每一项计算可知电阻在4 Ω以内，为低阻，故必须采用电流表外接法．如左下图所示： (2)对表中的数据先描点，再画平滑的曲线如右上图所示． (3)由图线可知，随着电压的增大，电流也增大，小灯泡的功率也增大，温度自然升高，图线的斜率反映的是小灯泡的电阻，也增大，故小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大． 答案：(1)(2)的图见解析　(3)增大 3．一研究小组通过实验描述一只标有“3 V、0.6 W”的伏安特性曲线，实验时，要求小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大． (1)他们应选用上图中________图所示电路进行实验． (2)若灯泡正常发光时的电阻为R1，发光较暗时的电阻为R2，根据所学的知识可判断出R1与R2的大小关系是R1________R2(填“大于”“等于”或“小于”)． 答案：(1)A　(2)大于 4．(2012·珠海模拟)一个标有“3.8 V,0.3 A”字样的小灯泡，其灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一探究性学习小组在实验室研究这一问题，现实验室备有下列实验器材： 器材名称 代号 参　数 电池组 电压表 电压表 电流表 E V1 V2 A1 电动势9 V，内阻0.5 Ω 量程0～5 V，内阻2.0 kΩ 量程0～15 V，内阻3.0 kΩ 量程0～0.3 A，内阻2.0 Ω 电流表 滑动变阻器 A2 R1 量程0～6 A，内阻0.4 Ω 0～10 Ω，额定电流2 A 滑动变阻器 固定电阻 开关 导线 R2 R0 S M 0～100 Ω，额定电流0.5 A 5 Ω，额定电流5 A 一个 若干 实验时要求测量范围尽可能大，且要求灯泡上的电压从0开始调节，测量结果尽可能准确． (1)现有下图所示的a、b、c、d四个电路，其中可选用的电路有________． (2)在实验中，应当选用的实验器材有电压表________，电流表________，滑动变阻器________．(填器材名称代号) (3)该小组某同学通过实验描绘出小灯泡的IU图象，如上图所示，试根据图象中给出的数据，求出小灯泡在工作点A和B的电阻值分别为________、________. 解析：(1)要求灯泡上的电压从0开始调节，因此滑动变阻器要用分压式接法，a、b图错误，c图中滑动变阻器上串联保护电阻，因此，灯泡上的电压也不能从0开始连续调节，所以应选d图． (2)选取电表时，电表的量程要稍大于被测元件的最大值，因为灯泡标有“3.8 V,0.3 A”，所以，电压表选择V1；电流表选择A1；滑动变阻器为分压式接法，应选总阻值较小的滑动变阻器R1. (3)