学生《描绘小灯泡伏安特性曲线》试题.doc

《描绘小灯泡的伏安特性曲线》习题
1、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，有以下器材：
A．小灯泡L(3V,0.6A) B．滑动变阻器R(0～10Ω)
C．电压表V1(0～3V) D．电压表V2(0～15V)
E．电流表A1(0～0.6A) F．电流表A2(0～3A)
G．铅蓄电池、开关各一个，导线若干
(1)为了减小误差，实验中应选电流表______________，电压表____________．
(2)在图虚线框内按要求设计实验电路图．

(3) 如图甲所示，在实验中，同组同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下的导线的连接．
(4) 连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U－I图象应是(　　)

2、发光二极管是目前很多电器的指示灯的电子元件，在电路中符号是.只有电流从标有“＋”号的一端流入，从标有“－”号的一端流出时，它才能发光，这时可将它视为一个纯电阻．现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示．
(1)已知该型号的发光二极管的正常工作电压为2.0V.若用电动势为12V，内阻可以忽略不计的直流电源供电，为使该二极管正常工作，需要在电源和二极管之间串联一只阻值为________Ω的定值电阻．
(2)已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA，请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致．可选用的器材有：
待测发光二极管
直流电源E(电动势4.5V，内阻可以忽略不计) 滑动变阻器R(最大阻值为200Ω)
电压表V1(量程10V，内阻约50kΩ) 电压表V2(量程5V，内阻约20kΩ)
电流表A1(量程100mA，内阻约50Ω) 电流表A2(量程60mA，内阻约100Ω)
开关S、导线若干
为准确、方便地进行检测，电压表应选用__________，电流表应选用_____．(填字母符号)
(3)画出利用(2)中器材设计的实验电路图．
3．在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用的仪器有：电源E(电动势6V，内阻不计)；额定电压4.0V的小灯泡L；电流表A(量程0.6A，内阻约2Ω)；电压表V(量程5V，内阻约15kΩ)；滑动变阻器R(最大阻值15Ω)；开关S，导线若干．实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调．
(1)在做实验时，构成的实物电路如图所示：请指出实物电路中的错误之处：
Ⅰ________________________________________；
Ⅱ_________________________

(2)请在虚线方框中画出实验所用的正确电路原理图．
(3)如图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I－U图象，图象是一条曲线而不是直线的原因是__________________________；从图象中可求得小灯泡正常发光时的电阻是________Ω.
4．要描绘某电学元件(最大电流不超过6mA，最大电压不超过7V)的伏安特性曲线，设计电路如图甲．图中定值电阻R为1kΩ，用于限流；电流表Ⓐ量程为10mA，内阻约为5Ω；电压表(未画出)量程为10V.内阻约为10kΩ；电源电动势E为12V，内阻不计．
(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择；
a．阻值0～200Ω，额定电流0.3A
b．阻值0～20Ω，额定电流0.5A
本实验应选用的滑动变阻器是______(填“a或b”)．
(2)正确接线后，测得数据如下表：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
U(V)
0.00
3.00
6.00
6.16
6.28
6.32
6.36
6.38
6.39
6.40
I(mA)
0.00
0.00
0.00
0.06
0.50
1.00
2.00
3.00
4.00
5.50
①根据以上数据，电压表是并联在M与______________________之间的(填“O”或“P”)
②根据以上数据，在图乙中画出该元件的伏安特性曲线．
(3)在图丙中画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图．(无需数值)
5、（8分）太阳能是一种“绿色”能源。在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。
(1) 为了达到上述目的，应选用图1中的实验电路图是图 （填“甲”或“乙”）；

（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻_____________ （填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为____________。
（3）如果把太阳能电池换成某一电阻做实验，测绘出此电阻的伏安特性曲线如图3，则随着电压的升高此电阻的阻值 （填增大、减小、不变），如果把这个电阻和一个阻值为1.375定值电阻串联后直接接在一个电动势E=1.5伏，内阻r=0.5的电源两端，则此电阻的实际功率为 W（保留一位有效数字）。
6、（10分)一个小灯泡的额定电压为2.0V。额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线
A.电源E：电动势为3.0V，内阻不计； B.电压表V1：量程为0~3V，内阻约为1
C.电压表V2：量程为0~15V，内阻约为4 D.电流表：量程为0~3A，内阻约为0.1；
E.电流表：量程为0~0.6A，内阻约为0.6；
F.滑动变阻器R1：最大阻值为l0Ω，额定电流为0.6A；
G.滑动变阻器R2：最大阻值为l5Ω，额定电流为1.0A；
H.滑动变阻器R3：最大阻值为l50Ω，额定电流为1.0A；
I.开关S，导线若干．
实验得到如下数据（I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：
I/A
0.00
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U/V
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2．00
（1）实验中电压表应选用　　　　　；电流表应选用　　　　　；滑动变阻器应
选用　　　　　（请填写选项前对应的字母）．
（2）请你不要改动已连接导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上．闭合开关前，应使变阻器滑片放在最 （填“左”或“右”）端．
（3）在下面坐标中画出小灯泡的曲线．
（4）若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端，则小灯泡的实际功率约为 （保留两位有效数字）．

7、　某同学用图所示电路，测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象．
(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100mA，内阻约2Ω)； A2(量程0.6A，内阻约0.3Ω)；
电压表：V1(量程5V，内阻约5kΩ)； V2(量程15V，内阻约15kΩ)
滑动变阻器：R1(阻值范围0～10Ω)； R2(阻值范围0～2kΩ)；
电源：E1(电动势为1.5V，内阻约为0.2Ω)； E2(电动势为4V，内阻约为0.4Ω)．
为了调节方便，测量原理准确，实验中应选用电流表__________，电压表__________，滑动变阻器__________，电源__________．(填器材的符号)
(2)根据实验数据，计算并描绘出R－U的图象如图所示，由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为__________Ω；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为__________Ω，灯泡实际消耗的电功率为__________W.
(3)根据R－U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系．符合该关系的示意图是图中的__________．

8、用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路，请将实物图连线成为实验电路．
微安表μA(量程0～200μA，内阻约200Ω)；
电压表V(量程0～3V，内阻约10KΩ)；
电阻R0(阻值约20kΩ)：
滑动变阻器R(最大阻值50Ω，额定电流1A)；
电池组E(电动势3V，内阻不计)；
开关S及导线若干．
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