2019秋粤教版高中物理选修3-1课件+练习：第二章第十节 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 (2份打包)

1．为了测定小灯泡的伏安特性曲线，需要测得的电压范围尽可能大些，误差小些，为此，下列电路合适的是(　　) 解析：描绘小灯泡的伏安特性曲线，应采用分压式电路，电流表要外接，故选项D正确． 答案：D 2．下图是某同学测绘额定电压为2.5 V小灯泡的I­U图线的实验电路图． (1)根据电路图，用笔画线代替导线，将下图中的实验电路连接成完整的实验电路． (2)开关S闭合之前，上图中滑动变阻器的滑片应该置于________(选填“A端”“B端”或“AB正中间”)． 解析：(1)在连接滑动变阻器为分压接法的实物电路中，最好先将变阻器电阻丝上两接线柱串联入电路，然后再连接分压部分(电流表与灯泡串联后与滑动变阻器部分电阻并联，电压表并联在灯泡两端)． (2)在闭合S前，应使灯泡两端电压最小，以保护灯泡，所以滑片应置于A端． 答案：(1)连接电路如下图所示 (2)A端 3．图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图． (1)根据图甲画出实验电路图： (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乙中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为3 V．所示读数为：①________、②________、③________、④________．两组数据得到的电阻分别为________和________． 解析：(1)图见答案． (2)由题图乙可知，量程为0.6 A的电流表的分度值为0.02 A，采用“半格估读法”，①的读数为0.10 A，②的读数为0.24 A；量程为3 V的电压表的分度值为0.1 V，应采用“ Ω≈2.7 Ω. Ω≈8.3 Ω、R2＝可得，两组数据求得的电阻分别为R1＝估读”法，故③、④的读数分别为2.00 V与0.27 V．因小灯泡通过的电流随其两端电压的增大而增大，故①与④、②与③相互对应，由欧姆定律R＝ 答案：(1)如图所示． (2)0.10 A　0.24 A　2.00 V　0.27 V　2.7 Ω　8.3 Ω 4．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按如图所示的方式连接电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表都已调零．闭合开关后： (1)若电压表的示数为2 V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为________． (2)若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3 A，小灯泡亮，则断路的导线为________． (3)若反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为__________． 解析：(1)电压表的示数为2 V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，说明电压表与小灯泡没有并联好(可能是d、h导线断路)，但电压表又与其他部分组成了闭合电路，故断路的导线只可能是d. (2)小灯泡亮，但电压表的示数为零，同样说明电压表与小灯泡没有并联好(可能是d、h导线断路)，但电流表有示数说明d未断路，故断路的导线只可能是h. (3)反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，说明滑动变阻器在实际电路中没有起到如连接电路中应起到的分压作用，而仅起到限流作用，故可断定断路的导线为g. 答案：(1)d　(2)h　(3)g 5．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)在上述器材中，滑动变阻器应选________；电流表应选________． (2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号． (3)(多选)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I­U坐标系中，描绘出如图所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率)(　　) 解析：(1)当灯泡正常发光时，电流I＝0.3 A＝300 mA，故电流表选A2.正常发光时RL＝ Ω≈13 Ω，由于E＝6 V，r＝0.5 Ω，当滑动变阻器为R2时，最大阻值5 Ω，最小电流大于0.5 A，会烧坏滑动变阻器，故滑动变阻器选R1. ＝ (2)因测小灯泡的伏安特性曲线，要求电压、电流的调节范围大，故采用分压式接法，由于RL<，故电流表采用外接法． (3)由题I ­U图可知，I↑、U↑⇒R↑；由P＝，随I2↑，电阻R↑⇒斜率↑，故D正确．，P ­U2图线的斜率表示电阻的倒数，斜率随U2↑而减小，故R↑，B正确．