第七章實驗六描繪小燈泡的伏安特性曲線
智慧型演練場
1.(2008·天津高考)用下列器材組裝成描繪電阻r0伏安特性曲線的電路,請將圖實-6-12所示實物連線成為實驗電路.
圖實-6-12
微安表μa(量程200 μa,內阻約200 ω);
電壓表v(量程3 v,內阻約10 kω);
電阻r0(阻值約20 kω);
滑動變阻器r(最大阻值50 ω,額定電流1 a);
電池組e(電動勢3 v,內阻不計);
開關s及導線若干.
解析:由於=0.5,=100,可以看出r0ra,故採用電流錶內接法.因電阻r0的阻值遠遠大於滑動變阻器的阻值,故採用分壓接法.畫出電路原理圖如圖所示.把實物與原理圖結合起來完成連線,注意電壓表、電流錶的正、負接線柱,保證電流從正接線柱進從負接線柱出.連線如圖所示.
答案:見解析圖
2.在「描繪小燈泡的伏安特性曲線」的實驗中備有下列器材:
a.小燈泡(3.8 v,1.5 w)
b.直流電源(電動勢4.5 v,內阻約0.4 ω)
c.電流錶(量程0~500 ma,內阻約0.5 ω)
d.電壓表(量程0~5 v,內阻約5000 ω)
e.滑動變阻器r1(0~5 ω,額定電流2 a)
f.滑動變阻器r2(0~50 ω,額定電流1 a)
g.開關乙個,導線若干
如果既要滿足測量要求,又要使測量誤差較小,應選擇如圖實-6-13所示的四個電路
中的________,應選用的滑動變阻器是________.
圖實-6-13
解析:由於伏安特性曲線中的電壓和電流均要從零開始測量,所以滑動變阻器應選用分壓式,分壓式接法適用於測量較大阻值電阻(與滑動變阻器的總電阻相比),由於r1答案:丙 r1(或e)
3.(2010·萊蕪模擬)在「描繪小燈泡的伏安特性曲線」的實驗中,除有一標有「6 v,1.5 w」的小燈泡、導線和開關外,還有:
a.直流電源6 v(內阻不計)
b.直流電流錶0~3 a(內阻0.1 ω以下)
c.直流電流錶0~300 ma(內阻約為5 ω)
d.直流電壓表0~10 v(內阻約為15 kω)
e.滑動變阻器10 ω,2 a
f.滑動變阻器1 kω,0.5 a
實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化並能進行多次測量.
(1)實驗中電流錶應選用________,滑動變阻器應選用________(均用序號表示).
(2)在方框內畫出實驗電路圖.
(3)試將圖實-6-14所示器材連成實驗電路.
解析:由i額=a=250 ma,故選c.因要求電壓從零開始變化,變阻器用分壓接法,
應選小阻值的e.
答案:(1)c e
(2)實驗電路如圖
(3)實物圖連線如圖所示
4.在「描繪小燈泡的伏安特性曲線」的實驗中,用導線a、b、c、d、e、f、g和h按圖實-6-15所示方式連線好電路,電路中所有元器件都完好,且電壓表和電流錶已調零.閉合開關後:
圖實-6-15
圖實-6-16
(1)若不管怎樣調節滑動變阻器,小燈泡亮度能發生變化,但電壓表、電流錶的示數總
不能為零,則可能是________導線斷路.
(2)某同學測出電源和小燈泡的u-i圖線如圖實-6-16所示,將小燈泡和電阻r串聯
後接到電源上,要使電路中電流為1.0 a,則r
(3)某同學在實驗中還測出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖實-6-17中的(a)、
(b)、)(c)所示,下列說法正確的是
圖實-6-17
a.a可以作為標準電阻使用
b.b能作為標準電阻使用
c.b的阻值隨電壓公升高而增大
d.c的阻值隨電壓公升高而增大
解析:(1)若調節滑動變阻器,小燈泡的亮度變化,但電壓表、電流表示數總不能為零,
說明滑動變阻器不起分壓作用,所以可能是g導線斷路.
(2)由電源的u-i圖線知e=3.0 v,r=1 ω,當小燈泡與電阻串聯後
由閉合電路歐姆定律得e=i(r+r+r燈)
又由小燈泡的u-i圖線得r燈==1.2 ω
解得r=0.8 ω.
(3)因a元件的i-u圖線是直線,說明其電阻不隨電壓的變化而變化,故可作為標準電
阻,故a對,b錯.b的阻值隨電壓公升高而增大,c的阻值隨電壓公升高而降低,故c對
d錯.答案:(1)g (2)0.8 (3)ac
5.(2010·海淀模擬)現在要測量乙隻額定電壓為u=3 v的小燈泡l的額定功率p(約為0.3 w).實驗室備有如下器材:
電流錶 (量程200 ma,內阻r1=10 ω)
電流錶 (量程300 ma,內阻約為幾歐姆)
定值電阻r(10 ω)
滑動變阻器r1(0~100 ω,0.5 a)
電源e(e=5 v,r≈1 ω)
單刀開關乙個、導線若干
(1)設計出實驗電路,畫在下面的虛線框內.
圖實-6-18
(2)按(1)中設計的電路圖把圖實-6-18中儀器連線起來;
(3)寫出主要的操作步驟:
(4)實驗中計算燈泡額定功率的表示式為________.
(必須用題中給定的符號及你在(3)中設計的記錄符號來表示)
答案:(1)如圖(a)所示 (2)如圖(b)所示
(3)①按設計好的電路圖連線好電路,開關s閉合前,滑動變阻器的滑片p應移至阻值最大的位置.
②閉合開關s,移動滑片p,使電流錶的示數i1==a=150 ma,使小燈泡正常發光,同時記下此時電流錶的示數i2.
③斷開開關s,拆除電路、整理儀器.
(4)p=u(i2-i1)
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