高中物理实验-小灯泡伏安特性曲线

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学而不思则惘,思而不学则殆

1..要测绘一个标有“3V 1.8W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加,并便于操作。可选用的器材如下:

A、电流表(,内阻约)

B、电流表(,内阻约)

C、电压表(,内阻约)

D、电压表(,内阻约)

E、滑动变阻器(最大阻值10Ω, 额定电流1A)

F、滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)

电池组(电动势为4.5V,内阻约1.5Ω) 电键一个、导线若干。

(1)在实验中,电流表应选用 ,

电压表应选用 ,滑动变阻器应选 。

(选填器材前的字母)。根据所选器材设计一个符合要求的电路,

并将电路图画在方框内,然后实物连线。

(2)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5.0Ω的电源两端,(通过作图法)求小灯泡消耗的功率是 W。

学而不思则惘,思而不学则殆

2.(12分)如图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线的实验电路图。

(1)根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整。(4分)

(2)开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于____ ____端(选填“A”、“B”或“AB中间”)(2分)

(3)实验中测得有关数据如下表:根据表中的实验数据,在图丙中画出小灯泡的I—U特性曲线(用横坐标表示U)。(4分)

(4)根据你描绘的I—U特性曲线,可求得灯泡的额定功率为 W.(2分)

3.某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:

①小灯泡L,规格“4.5V.0.5A”;

②电流表A,量程0.6A,内阻r约为0.2Ω;

③电压表V,量程15V,内阻约为15 kΩ;

④滑动变阻器R,阻值范围0~10Ω;

⑤学生电源E,电动势6V,内阻不计;

⑥开关S及导线若干.

(1)甲同学设计了下图(右图)所示的电路进行测量,请按照右边电路图把实物图中未完成的连线补充完整. 学而不思则惘,思而不学则殆

(2)乙同学经分析发现甲同学实验精度不高,又从实验室找来Ig=100μA,Rg=1000Ω的灵敏电流计和电阻箱(0—99999.9Ω),想把灵敏电流计改装成量程为5V的电压表,需要把电阻箱调成 Ω的阻值,并与灵敏电流计 (填“串”或“并”)联在电路中来替代实验中的电压表.

(3)乙同学用改装的电压表实验得到数据,现要以纵坐标表示通过电流表A的电流I,横坐标表示通过灵敏电流计的电流IG,画出I -IG图线,他已经把数据画在坐标纸上,请帮他把图线画出来.

(4)乙同学通过查找资料发现同等型号的小灯泡的灯丝在27℃时电阻是2.1Ω,并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t),k为比例常数。请估算灵敏电流表的电流IG=60μA时该灯泡灯丝的温度约为 ℃。

4.用伏安法测量某一小灯泡阻值,现有实验器材如下:

A、待测小灯泡L阻值(约5 Ω,额定电压1.2V)

B、电流表A1(量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω)

C、电流表A2(量程0~3 A,内阻0.05 Ω)

D、电压表V1(量程0~3 V,内阻3 kΩ)

E、电压表V2(量程0~15 V,内阻15 kΩ)

F、滑动变阻器R0(0~50 Ω)

G、蓄电池(电动势为6 V)

H、开关、导线

为了较准确测量小灯泡阻值,电流表、电压表应选________,以下正确的实验电路图为___________(要求小灯泡两端电压可以从零开始连续变化)。并连接实物图. 学而不思则惘,思而不学则殆

5.某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性图线,并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题。

根据电路图,将图乙中的实验仪器连成完整的实验电路。 学而不思则惘,思而不学则殆

②连好电路后,开关闭合前,图甲中滑动变阻器R的滑片应置于 (填“a端”、“b端”或“ab正中间”)。

③闭合开关,调节滑动变阻器R的滑片,发现“电流表的示数为零,电压表的示数逐渐增大”,则分析电路的可能故障为 。

A.小灯泡短路 B.小灯泡断路

C.电流表断路 D.滑动变阻器断路

④排除故障后,该同学完成了实验。根据实验数据,画出的小灯泡I--U图线如图。形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为 .

⑤根据I--U图线,将该小灯泡与“3V,6Ω”的电源相连时,灯泡的实际功率为 。(保留两位有效数字)。

6.(8分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的实验仪器如下: 学而不思则惘,思而不学则殆

(1)在上述器材中,滑动变阻器应选________,电流表应选________.

(2)在实验中,要求小灯泡两端的电压从零开始变化,请在图甲中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路.

(3)利用实验中得到的实验数据在I-U坐标系中,描绘出了如图乙所示的小灯泡的伏安特性曲线.根据此图给出的信息,可以判断出下图中正确的是(图中P为小灯泡功率)( )

7.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学根据测得的数据,画出了如图所示的I-U图象. 从图象中可以看出:当小灯泡两端的电压为U1时,通过灯丝的电流为I1,则此时灯丝的电阻为 ;小灯泡两端的电压从U1增大到U2的过程中,随着电压的增大,灯丝的电阻 (选填“增大”、“减小”或“不变”) 学而不思则惘,思而不学则殆

8.某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要用到某元件(电阻约为20)。现需要描绘该元件的伏安特性曲线。

实验室备有下列器材:

器材(代号) 规格

电流表(A1) 量程0~5mA,内阻约为50

电流表(A2) 量程0~200mA,内阻约为10

电压表(V1) 量程0~3V,内阻约为10k

电压表(V2) 量程0~15V,内阻约为25k

滑动变阻器(R1) 阻值范围0~10,允许最大电流1A

滑动变阻器(R2) 阻值范围0~1k,允许最大电流100mA

直流电源(E) 输出电压4V,内阻不计

开关(S)及导线若干

①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压

表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(以上均填器材代号)

②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。

③现已描绘出该元件的伏安特性曲线如图。 若将该元件直接连接在一个电动势为3V,内阻为5的电源上,则该元件消耗的功率为 W。(保留3位有效数字)

9.为了描绘标有“3V,0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡电压能从零开始变化.所给器材如学而不思则惘,思而不学则殆

下:

A.电流表(0~200mA,内阻0.5Ω)

B.电流表(0~0.6A,内阻0.01Ω)

C.电压表(0~3V,内阻5kΩ)

D.电压表(0~15V,内阻50kΩ)

E.滑动变阻器(0~10Ω,0.5A)

F.滑动变阻器(0~1kΩ,0.1A)

G.电源(3V)

H.电键一个,导线若干.

(1)为了完成上述实验,实验中应选择的仪器是________________.(2分)

(2)在Ⅱ卷的虚线框中画出完成此实验的原理图,并将实物按电路图用导线连好.(4分)

(3)(2分)此实线描绘出的I—U图线是 (填“曲线”.“直线”),其原因是_______________________________________________________________________.

10.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图线,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,5 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)用如实图所示的电路进行测量,电压表应选用________,电流表应选用________.滑动变阻器应选学而不思则惘,思而不学则殆

用________.(用序号字母表示)

(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如实图所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为________Ω.

(3)若将此灯泡与电动势6 V、内阻不计的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为________Ω的电阻.

11.某同学想用如图甲所示的电路描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线,实验室提供下列器材:

A.电压表V1(0~5 V,内阻约5 kΩ)

B.电压表V2(0~15 V,内阻30kΩ)

C.电流表A(0~25 mA,内阻约0.2 Ω)

D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流1.5 A)

E.滑动变阻器R2(0~1 000 Ω,额定电流0.5 A)

F.定值电阻R0

G.热敏电阻RT

H.直流电源(电动势E=6.0 V,内阻r=1.0Ω)

I.开关一个、导线若干

①为了保证实验的安全,滑动变阻器的滑片在开关闭合前应置于 。(选填“a端”、“中央”或“b端”)

②该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路,得到热敏电阻电压和电流的7组数据(如表),请你在方格纸上作出热敏电阻的伏安特性曲线。

③由此曲线可知,该热敏电阻的阻值随电压的增大而______(选填“增大”或“减小”).该同学选择