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1、
第5講 實(shí)驗(yàn) 描繪小燈泡的伏安特性曲線
1．在用電壓表和電流表研究小燈泡在不同電壓下的功率的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室備有下列
器材供選擇：
A．待測(cè)小燈泡“3.0 V、1.5 W”
B．電流表(量程3 A，內(nèi)阻約為1 Ω)
C．電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻約為5 Ω)
D．電壓表(量程3.0 V，內(nèi)阻約為10 kΩ)
E．電壓表(量程15.0 V，內(nèi)阻約為50 kΩ)
F．滑動(dòng)變阻器(最大阻值為100 Ω，額定電流50 mA)
G．滑動(dòng)變阻器(最大阻值為10 Ω，額定電流1.0 A)
H．電源(電動(dòng)勢(shì)為4.0 V，內(nèi)阻不計(jì))
I．電鍵及導(dǎo)線等
2、
(1)為了使實(shí)驗(yàn)完成的更好，電流表應(yīng)選用________；電壓表應(yīng)選用________；滑動(dòng)變
阻器應(yīng)選用________．(只需填器材前面的字母即可)
(2)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
圖7－5－5
(3)某同學(xué)在一次測(cè)量時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)如圖7－5－5所示．則電壓值為
________ V，電流值為________ A，小燈泡的實(shí)際功率為________ W.
解析：待測(cè)小燈泡“3.0 V、1.5 W”，額定電流0.5 A，額定電壓為3 V，因此電流表選
C，電壓表選D，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法較準(zhǔn)確，滑動(dòng)變阻器選G，小燈泡電阻很小，電流表外接．
3、
答案：(1)C D G (2)如解析圖所示 (3)1.80 0.33 0.59
2．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下：
小燈泡L，“3.8 V、0.3 A”
電壓表V，量程0～5 V，內(nèi)阻5 kΩ
電流表A1，量程0～100 mA，內(nèi)阻4 Ω
電流表A2，量程0～500 mA，內(nèi)阻0.4 Ω
滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值10 Ω，額定電流1.0 A
滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值5 Ω，額定電流0.5 A
直流電源E，電動(dòng)勢(shì)約為6 V，內(nèi)阻約為0.5 Ω
(1)在上述器材中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 ;電流表應(yīng)選
4、 .
(2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖，并在圖中注明各元件的符號(hào)。
(3)某實(shí)驗(yàn)小組完成實(shí)驗(yàn)后利用實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在I－U坐標(biāo)系中，描繪出如
圖7－5－6所示的小燈泡的伏安特性曲線．根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷下圖中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)( )
圖7－5－6
解析：(1)本題變壓器采用分壓接法，通常應(yīng)當(dāng)選用最大阻值小的滑動(dòng)變阻器，但本題中如果選用R2，則電路中的電流會(huì)超過R2允許通過的最大電流，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)當(dāng)選擇R1.電流表A1的量程太小，故電流表應(yīng)當(dāng)選擇A2.
(2)電路如右圖所示，由于電壓要從0開始測(cè)量，滑動(dòng)變阻器用分壓
5、接法；因?yàn)闊襞莸膬?nèi)阻比較小，電流表用外接法．
(2)隨著通過小燈泡電壓電流的增大，小燈泡消耗的功率增大，小燈泡的電阻也增大，由P＝知B圖正確，由P＝I2R知D圖正確．
答案：(1)R1 A2 (2)電路圖如解析圖所示 (3)BD
3．(2010·鹽城模擬)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按圖7－5－7所示方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零．閉合開關(guān)后：
圖7－5－7 圖7－5－8
(1)若不管怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小電珠亮度能發(fā)生變化
6、，但電壓表、電流表的示數(shù)總不能為零，則可能是________導(dǎo)線斷路．
(2)某同學(xué)測(cè)出電源和小電珠的U－I圖線如圖7－5－8所示，將小電珠和電阻R串聯(lián)后接到電源上，要使電路中電流為1.0 A，則R＝________ Ω.
(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中還測(cè)出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖7－5－9中的(a)、(b)、(c)，下列說法正確的是( )
圖7－5－9
A．a(chǎn)可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用
B．b能作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用
C．b的阻值隨電壓升高而增大
D．c的阻值隨電壓升高而增大
解析：(1)若調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小電珠的亮度變化，但電壓表、電流表示數(shù)總不能為零，
7、說明滑動(dòng)變阻器不起分壓作用，所以可能是g導(dǎo)線斷路．
(2)由電源的U－I線知E＝3.0 V，r＝1 Ω，當(dāng)小電珠與電阻串聯(lián)后
由閉合電路歐姆定律得E＝I(R＋r＋R燈)
又由小電珠的U－I線得R燈＝＝1.2 Ω，解得R＝0.8 Ω.
(3)因a元件的I－U線是直線，說明電阻隨電壓的變化不變，故可作為標(biāo)準(zhǔn)電阻，故A對(duì)，B錯(cuò)．因I－U線的斜率倒數(shù)表示電阻值的變化，故C對(duì)，D錯(cuò)，選A、C.
答案：(1)g (2)0.8 (3)AC
4．有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4 V、2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I—U圖線．現(xiàn)有下列器材供選用：
A．電壓表(0～5 V，內(nèi)阻10
8、kΩ) B．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻20 kΩ)
C．電流表(0～3 A，內(nèi)阻1 Ω) D．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻0.4 Ω)
E．滑動(dòng)變阻器(10 Ω，2 A) F．滑動(dòng)變阻器(500 Ω，1 A)
G．學(xué)生電源(直流6 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用圖7－5－10中甲而不選用圖乙的電路圖來完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)說明理由：________________________________________________________________________.
圖7－5－10
(2)實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選________，電流表應(yīng)選用_____
9、___，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________．(用序號(hào)字母表示)
(3)把圖7－5－11中所示的實(shí)驗(yàn)器材用實(shí)線連接成實(shí)物電路圖．
圖7－5－11
解析：因?qū)嶒?yàn)?zāi)康氖且枥L小燈泡的伏安特性曲線，需要多次改變小燈泡兩端的電壓，故采用A圖所示的分壓式電路合適，這樣電壓可以從零開始調(diào)節(jié)，且能方便地測(cè)多組數(shù)據(jù)．因小燈泡額定電壓為4 V，則電壓表選0～5 V的A而舍棄0～15 V的B，因15 V的量程太大，讀數(shù)誤差大，小燈泡的額定電流I＝0.5 A，則電流表只能選D.滑動(dòng)變阻器F的最大阻值遠(yuǎn)大于小燈泡內(nèi)阻8 Ω，調(diào)節(jié)不方便，電壓變化與變阻器使用部分的長(zhǎng)度線性關(guān)系差，故舍去．小燈泡內(nèi)阻為電流表內(nèi)阻的＝20倍，電壓表內(nèi)阻是小燈泡的＝1 250倍，故電流表采用了外接法．
答案：(1)描繪燈泡的I—U圖線所測(cè)數(shù)據(jù)需從零開始，并要多取幾組數(shù)據(jù) (2)A D E
(3)如下圖所示．
5
用心 愛心 專心
【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考物理總復(fù)習(xí) 3-1-7-5 實(shí)驗(yàn) 描繪小燈泡的伏安特性曲線
