内容正文:
专题8 描绘小灯泡的伏安特性曲线
1. (2024河北邯郸一模)某物理兴趣小组的同学们想探究小灯泡的电阻在不同电压下的阻值,于是设计了如图1所示的电路图进行测量。实验所用电压表内阻约为6kΩ,电流表内阻为1.5Ω. 待测小灯泡额定电压为6V、额定功率约为3W。
(1)闭合开关前,滑动变器的滑片应该位于滑动变阻器的_________(选填“左”或“右”)端。
(2)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图2所示,电压表示数是6V时,小灯泡的内阻是_________Ω。
(3)结合图2在答题卡所给图上用实线画出小灯泡实际的I-U图线_____。
2. (2024四川成都一诊)某同学用图(a)所示电路完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。所需器材:
小灯泡L(额定电压3V,额定功率约0.6W);
电源E(电动势6V,内阻很小可忽略不计);
电压表V(量程3V,阻值很大);
电流表A(量程0.25A,内阻约0.4Ω);
滑动变阻器R(总阻值约10Ω);
保护电阻(阻值待定);
开关S;
导线若干。
(1)请依照图(a)所示电路,在图(b)中补全实物连线__________。
(2)实验步骤:
①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,使滑片停留在最________(选填“左”或“右”)端;
②闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压;
③记录如下8组U和I的数据后断开开关,根据实验数据在图(c)所示方格纸上描绘完整的表格数据并作出小灯泡的伏安特性曲线。
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U/V
0.20
060
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I/A
0.020
0.060
0.100
0.140
0.175
0.200
0.215
0.220
小灯泡发光情况
不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光
(3)若实验室中没有量程为0.25A的电流表,可用一只量程为50mA,阻值为2Ω的毫安表并联电阻值为________Ω的定值电阻改装而成。
(4)灯泡正常发光时的电阻与灯泡不亮时的电阻的比值为________(计算结果保留2位有效数字)。
(5)为了能顺利完成实验,且较大程度起到保护作用,保护电阻的阻值应为________Ω(选填“20”、“10”、“5”或“2”)。
3. (2024河北金科1月大联考)某实验小组要描绘一个标有“3.4V1W”的小灯泡的伏安特性曲线,实验室供选择的器材如下:
A.电压表V(量程5V,内阻约为)
B.直流电源E(电动势4V,内阻不计)
C.电流表A1(量程300mA,内阻约为)
D.电流表A2(量程600mA,内阻约为)
E.滑动变阻器R1(阻值)
F.滑动变阻器R2(阻值)
G.开关S、导线若干
(1)为了使调节方便,测量的准确度较高,应选用电流表为________(填“C”或“D”);滑动变阻器应选用________(填“E”或“F”);根据选用的器材连接了部分电路,如图甲所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整________。
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最________(填“左”或“右”)端,闭合开关后,调节滑动变阻器,测得多组电压表和电流表的示数U、I。作出的I-U图像如图乙所示,由图像可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而________(填“增大”“减小”或“不变”);当小灯泡两端所加电压为2V时,其灯丝电阻值约为________。
(3)由于电表内阻的影响,实验测得的I-U关系图线要比实际的I-U关系图线位置偏________(填“高”或“低”)。
(4)小灯泡的电功率P和电阻R随电压而变化的图像可能分别是图中的________。
4. (2024天津蓟州区期末)某同学想通过测绘某半导体材料的U-I图像来研究该材料的电阻随电压变化的规律,所用的器材有;
待测半导体一只,额定电压为2.5V,电阻约为几欧;
电压表一个,量程为0~3V,内阻约为3kΩ;
电流表一个,量程为0~0.6A,内阻约为0.1Ω;
滑动变阻器一个,干电池两节,开关一个,导线若干。
完成下列问题:
①在图甲中补全实验电路图。_______
②甲中开关在闭合之前,应把滑动变阻器的滑片置于________端。(选填“A”或“B”)
③该同学通过实验作出该半导体的U-I图像如图乙所示,则该材料的电阻随电压的增加而________(选填“增加”“减小”“不变”)
5. (2024浙江台州期末)某小组同学要测绘标有“”字样小灯泡的伏安特性曲线。他们完成如下操作。
(1)某同学用多用表测量该元件的电阻,调零后选用“”倍率的电阻挡测