实验描绘小灯泡的伏安特性曲线练习.pdf

实验实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线知识点一实验电路与器材选择1.在“描绘标有9 V5 W小灯泡伏安特性曲线”的实验中,要求测量从 0 V 到 9.0 V 的电压下通过小灯泡的电流,实验室提供了下列器材:电流表 A(量程 0.6 A,内阻 0.3)、电压表 V(量程 15.0 V,内阻 10 k)、滑动变阻器 R(最大阻值为 50)、电源 E(电动势 15 V)和开关、导线若干.图 LS1-1 给出的测量电路图中,最合理的是()图 LS1-12.为研究额定电压为 2.5 V 的某电阻(额定电压下的阻值约 2200)的伏安特性曲线,做了如下实验:(1)为描绘该电阻的伏安特性曲线(要求电压从零开始连续变化),提供的器材如下:A.毫安表 mA(量程 2 mA,内阻约 30)B.电压表 V(量程 3 V,内阻约 3 k)C.滑动变阻器 R1(阻值 010 k,额定电流 0.5 A)D.滑动变阻器 R2(阻值 010,额定电流 2 A)E.直流电源(电动势 3 V,内阻约 0.2)F.开关一个,导线若干滑动变阻器应选用(填器材前的字母).(2)如图 LS1-2 所示的实物电路中部分导线已连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整.图 LS1-23.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡规格为“6 V3 W”,其他可供选择的实验器材有:电压表 V(量程为 6 V,内阻为 20 k);电流表 A1(量程为 3 A,内阻为 0.2);电流表 A2(量程为 0.6 A,内阻为 1);变阻器 R1(01000,0.5 A);变阻器 R2(020,2 A);学生电源 E(68 V),开关 S 及导线若干.实验中要求在电压表 06 V 范围内读取并记录下 12 组左右不同的电压值 U 和对应的电流值 I,以便作出伏安特性曲线,则上述器材中:(1)电流表应选,变阻器应选;(2)请在下面的虚线框中画出实验原理图;(3)根据实验原理图,用笔画线代替导线将图 LS1-3 中的实物连接成实验电路.图 LS1-3知识点二实验数据处理与误差分析4.描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图 LS1-4 所示,所用小电珠的额定电压是 3.8 V.关于该实验的系统误差,下列说法中正确的是()图 LS1-4A.系统误差主要是由电压表的分流引起的B.系统误差主要是由电流表的分压引起的C.系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的D.系统误差主要是由读数时的估读引起的5.2017山西大学附中期中 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了小灯泡(2.5 V,0.5 A)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材.(1)图 LS1-5 甲为实验中某同学连接好的实验电路图,在开关闭合后,把滑片 P 从 A 端向 B 端移动过程中会观察到电压表示数变_(选填“大”或“小”).(2)某同学由测出的数据画出 I-U 图像,如图乙所示,当小灯泡两端的电压为 2.0 V 时,小灯泡的电阻 R=,此时小灯泡的实际功率 P=W.(结果保留两位有效数字)图 LS1-56.某同学用如图 LS1-6 所示电路测绘标有“3.8 V0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻 R 随电压 U 变化的图像.图 LS1-6(1)除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:电流表 A1(量程为 100 mA,内阻约为 2);电流表 A2(量程为 0.6 A,内阻约为 0.3);电压表 V1(量程为 5 V,内阻约为 5 k);电压表 V2(量程为 15 V,内阻约为 15 k);滑动变阻器 R1(阻值范围为 010);滑动变阻器 R2(阻值范围为 02 k);电源 E1(电动势为 1.5 V,内阻约为 0.2);电源 E2(电动势为 4 V,内阻约为 0.04).为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选用,电压表应选用,滑动变阻器应选用,电源应选用.(填器材符号)(2)在图 LS1-7 中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路.图 LS1-7(3)根据实验数据,计算并描绘出的 R-U 图像如图 LS1-8 所示.由图像可知,此小灯泡在不工作时,灯丝电阻为;当所加电压为 3 V 时,灯丝电阻为.图 LS1-87.某同学在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,得到如下表所示的几组 U、I 数据:编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205(1)试在图 LS1-9 中画出 U-I 图线.图 LS1-9(2)当 U1.40 V 时,灯丝的温度逐渐升高,其电阻随温度升高而(选填“增大”“减小”或“不变”).1.B解析 要求电压从 0 到额定电压变化,所以滑动变阻器必须采用分压接法,标有“9 V5 W”的小灯泡在额定电压下的电阻 R=16.2,因 R,电流表采用内接法.3.(1)A2R2(2)如图甲所示(3)如图乙所示解析(1)计算可知小灯泡的额定电流为 0.5 A,因所选电流表是测灯泡中的电流,故电流表选 A2,因要求电压从 0 开始变化,所以滑动变阻器采用分压式接法,应该选总阻值小的,选 R2.(2)小灯泡电阻小,应该采用电流表外接法,滑动变阻器采用分压式接法,电路图如图甲所示.(3)如图乙所示.甲乙4.A解析 由于小电珠的电阻比较小,所以采用电流表外接法,此时电压表的测量值是准确的,但是电流表的测量值和真实值相比要大,产生系统误差的主要原因是电压表分流,A 正确.5.(1)大(2)4.40.90解析(1)把滑片 P 从 A 端向 B 端移动,PA 间电阻变大,会观察到电压表示数变大.(2)由图乙可得,当小灯泡两端的电压为 2.0 V 时,电流为 0.45 A,小灯泡的电阻 R=4.4,此时小灯泡的实际功率 P=UI=0.90 W.6.(1)A2V1R1E2(2)如图所示(3)1.511.5解析(1)电源的电动势要略大于额定电压,所以电源应选 E2;由小灯泡的标称值知其额定电流为 0.3 A,故电流表应选 A2;为减小读数误差,在电压表量程满足条件的前提下,应尽量选择小量程的电压表,故电压表应选 V1;为了调节电压方便,应选择最大阻值较小的滑动变阻器,故滑动变阻器应选 R1.(2)根据实验原理图,将实物图连接,其实验电路如图所示.(3)小灯泡不工作时的电阻,即其两端电压为零时的阻值,由题中的 R-U 图像可以看出,当小灯泡两端电压为 0 时所对应的阻值为 1.5;由 R-U 图像可以看出,当小灯泡两端的电压为 3 V 时,所对应的阻值为 11.5.7.(1)如图所示(2)正不变增大解析(1)根据给出的坐标系描点,用平滑的曲线连接,如图所示.(2)从图像得到,当 U1.40 V 时,图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐增大,故灯丝电阻随温度的升高而增大.