高考物理一轮复习课件课后限时作业实验描绘小灯泡的伏安特性曲线

第5讲 实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线

1．在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列

器材供选择：

A．待测小灯泡“3.0 V、1.5 W”

B．电流表(量程3 A，内阻约为1 Ω)

C．电流表(量程0.6 A，内阻约为5 Ω)

D．电压表(量程3.0 V，内阻约为10 kΩ)

E．电压表(量程15.0 V，内阻约为50 kΩ)

F．滑动变阻器(最大阻值为100 Ω，额定电流50 mA)

G．滑动变阻器(最大阻值为10 Ω，额定电流1.0 A)

H．电源(电动势为4.0 V，内阻不计)

I．电键及导线等

(1)为了使实验完成的更好，电流表应选用________；电压表应选用________；滑动变

阻器应选用________．(只需填器材前面的字母即可)

(2)请在虚线框内画出实验电路图．

图7－5－5

(3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图7－5－5所示．则电压值为

________ V，电流值为________ A，小灯泡的实际功率为________ W.

解析：待测小灯泡“3.0 V、1.5 W”，额定电流0.5 A，额定电压为3 V，因此电流表选

C，电压表选D，滑动变阻器采用分压式接法较准确，滑动变阻器选G，小灯泡电阻很小，电流表外接．

答案：(1)C D G (2)如解析图所示 (3)1.80 0.33 0.59

2．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：

小灯泡L，“3.8 V、0.3 A”

电压表V，量程0～5 V，内阻5 kΩ

电流表A1，量程0～100 mA，内阻4 Ω

电流表A2，量程0～500 mA，内阻0.4 Ω

滑动变阻器R1，最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A

滑动变阻器R2，最大阻值5 Ω，额定电流0.5 A

直流电源E，电动势约为6 V，内阻约为0.5 Ω

1实验8描绘小灯泡的伏安特性曲线高考·模拟·创新1．图实8－18是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。(1)根据图实8－18(1)画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图实8－18(2)中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V．所示读数为：①________、②________、③________、④________.两组数据得到的电阻分别为________和________．

图实8－18解析：(1)从实物图中可知电压表测量灯泡两端电压，电流表采用外接法，滑动变阻器采用分压接法，故电路图如图实8－19所示．(2)电流表量程为0.6A，所以每一小格表示的分度值为0.02A，故①的读数为0.10A，②的读数为0.24A；电压表量程为3V，则每一小格表示0.1V，所以③的示数为2.00V，④的示数为0.27V．电压小，两端的电流小，故得到的电阻为R＝0.270.10Ω＝2.7Ω，②③为另外一组数据，故得到的电阻为R＝2.000.24Ω＝8.3Ω.答案：

图实8－19

2(1)如图实8－19(2)①0.10A②0.24A③2.00V④0.27V(8.3±0.1)Ω(2.7±0.1)Ω，若填为(2.7±0.1)Ω(8.3±0.1)Ω也行．2．(2016年福建厦门质检)某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某种小灯泡L1(6V2.5W)的伏安特性曲线，设计了如图实8－20所示的电路，要求多次测量，尽可能减小实验误差，备有下列器材：

图实8－20A．直流电源B．电压表VC．电流表AD．滑动变阻器R1(0～20Ω，5A)E．滑动变阻器R2(0～200Ω，1A)F．开关与导线若干请回答以下问题：(1)滑动变阻器应选择________(填选项前的字母)．(2)根据实验原理，用笔画线代替导线，将图实8－21中的实验电路实物图连接完整．

图实8－21(3)开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于________(填“A端”、“B端”或“AB中间”)．(4)如图实8－22(1)所示为该种小灯泡的U－I图象，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个

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62 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线

[方法点拨] (1)本实验要求电压必须从0开始变化，所以滑动变阻器要用分压式接法．(2)仪器选择要首先保证安全，其次是保证精确，再次是操作简便，若选不到理想的仪器，其中几个相比较，选较好的．

1．(2017·北京海淀区模拟)某研究性学习小组的同学们设计了描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验，待测小灯泡的额定电压为3.8 V．要求测量结果尽量精确，并绘制出小灯泡两端电压在0～3.8 V范围内完整的伏安特性曲线．

(1)若实验室的电压表、电流表和滑动变阻器都满足实验要求，则在如图1所示的两种实验方案中，应选择____图所示电路进行实验．(选填“甲”或“乙”)

图1

(2)若实验中只提供了量程为3 V，内阻为3 000 Ω的电压表V1，为了绘制完整的伏安特性曲线，需要将电压表V1改装成量程为4 V的电压表V2，则应将电压表V1________(选填“串联”或“并联”)一个阻值为________ Ω的定值电阻，才能实现改装的要求．

(3)小组的同学们正确描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示，根据这个曲线，同学们对小灯泡的实际功率与其两端的电压的关系，或与通过其电流的关系，猜想出了如图所示的关系图象，其中可能正确的是______．(选填选项下面的字母序号)

图2

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(4)某同学将该小灯泡接在一个电动势为3.0 V、内阻为5.0 Ω的电源上，组成一个闭合电路，则此时该小灯泡的实际功率约为______W．(保留2位有效数字)

2．(2018·四川成都模拟)某同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的器材如下：

待测小灯泡(2.5 V,1.25 W)

电源(电动势3 V，内阻不计)

电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω；0～3 A，内阻约0.025 Ω)

电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ；0～15 V，内阻约15 kΩ)

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教育精品学习资源 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线

[基本要求]

[数据处理]

1.在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立坐标系.

2.在坐标纸上描出各组数据所对应的点.(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)

3.将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线.

[误差分析]

1.由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差.

2.电流表、电压表的读数带来误差.

3.在坐标纸上描点、作图带来误差.

[注意事项]

1.电流表外接法：本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法.

2.滑动变阻器应采用分压式连接：本实验要作出U­I图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压式接法.

3.保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a端.加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压.

考点精练

考向1 对实验原理和器材选择的考查

[典例1] 有一个小电珠上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个电珠的教育精品学习资源

教育精品学习资源 I­U图线，现有下列器材供选用：

A.电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)

B.电压表(0～15 V，内阻20 kΩ)

C.电流表(0～3 A，内阻0.4 Ω)

D.电流表(0～0.6 A，内阻1.0 Ω)

E.滑动变阻器(10 Ω，2 A)

F.滑动变阻器(500 Ω，1 A)

G.学生电源(直流6 V)、开关、导线若干

(1)实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________.

甲 乙

图1

(2)实验中所用电压表应选用 ，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用

.(用序号字母表示)

(3)把图2中所示的实验器材按图1用笔画线代替导线连接成实物电路图.