2018-2019学年高中物理 第二章 恒定电流 实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线练习 新人教版选修3-1.doc

实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线知识点一实验电路与器材选择1.在“描绘标有9V5W小灯泡伏安特性曲线”的实验中,要求测量从0V到9.0V的电压下通过小灯泡的电流,实验室提供了下列器材:电流表A(量程0.6A,内阻0.3)、电压表V(量程15.0V,内阻10k)、滑动变阻器R(最大阻值为50)、电源E(电动势15V)和开关、导线若干.图LS1-1给出的测量电路图中,最合理的是()图LS1-12.为研究额定电压为2.5V的某电阻(额定电压下的阻值约2200)的伏安特性曲线,做了如下实验:(1)为描绘该电阻的伏安特性曲线(要求电压从零开始连续变化),提供的器材如下:A.毫安表mA(量程2mA,内阻约30)B.电压表V(量程3V,内阻约3k)C.滑动变阻器R1(阻值010k,额定电流0.5A)D.滑动变阻器R2(阻值010,额定电流2A)E.直流电源(电动势3V,内阻约0.2)F.开关一个,导线若干滑动变阻器应选用(填器材前的字母).(2)如图LS1-2所示的实物电路中部分导线已连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整.图LS1-23.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡规格为“6V3W”,其他可供选择的实验器材有:电压表V(量程为6V,内阻为20k);电流表A1(量程为3A,内阻为0.2);电流表A2(量程为0.6A,内阻为1);变阻器R1(01000,0.5A);变阻器R2(020,2A);学生电源E(68V),开关S及导线若干.实验中要求在电压表06V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出伏安特性曲线,则上述器材中:(1)电流表应选,变阻器应选;(2)请在下面的虚线框中画出实验原理图;(3)根据实验原理图,用笔画线代替导线将图LS1-3中的实物连接成实验电路.图LS1-3知识点二实验数据处理与误差分析4.描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图LS1-4所示,所用小电珠的额定电压是3.8V.关于该实验的系统误差,下列说法中正确的是()图LS1-4A.系统误差主要是由电压表的分流引起的B.系统误差主要是由电流表的分压引起的C.系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的D.系统误差主要是由读数时的估读引起的5.2017山西大学附中期中在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了小灯泡(2.5V,0.5A)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材.(1)图LS1-5甲为实验中某同学连接好的实验电路图,在开关闭合后,把滑片P从A端向B端移动过程中会观察到电压表示数变_(选填“大”或“小”).(2)某同学由测出的数据画出I-U图像,如图乙所示,当小灯泡两端的电压为2.0V时,小灯泡的电阻R=,此时小灯泡的实际功率P=W.(结果保留两位有效数字)图LS1-56.某同学用如图LS1-6所示电路测绘标有“3.8V0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图像.图LS1-6(1)除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:电流表A1(量程为100mA,内阻约为2);电流表A2(量程为0.6A,内阻约为0.3);电压表V1(量程为5V,内阻约为5k);电压表V2(量程为15V,内阻约为15k);滑动变阻器R1(阻值范围为010);滑动变阻器R2(阻值范围为02k);电源E1(电动势为1.5V,内阻约为0.2);电源E2(电动势为4V,内阻约为0.04).为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选用,电压表应选用,滑动变阻器应选用,电源应选用.(填器材符号)(2)在图LS1-7中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路.图LS1-7(3)根据实验数据,计算并描绘出的R-U图像如图LS1-8所示.由图像可知,此小灯泡在不工作时,灯丝电阻为;当所加电压为3V时,灯丝电阻为.图LS1-87.某同学在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,得到如下表所示的几组U、I数据:编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205(1)试在图LS1-9中画出U-I图线.图LS1-9(2)当U1.40V时,灯丝的温度逐渐升高,其电阻随温度升高而(选填“增大”“减小”或“不变”).1.B解析要求电压从0到额定电压变化,所以滑动变阻器必须采用分压接法,标有“9V5W”的小灯泡在额定电压下的电阻R=16.2,因R,电流表采用内接法.3.(1)A2R2(2)如图甲所示(3)如图乙所示解析(1)计算可知小灯泡的额定电流为0.5A,因所选电流表是测灯泡中的电流,故电流表选A2,因要求电压从0开始变化,所以滑动变阻器采用分压式接法,应该选总阻值小的,选R2.(2)小灯泡电阻小,应该采用电流表外接法,滑动变阻器采用分压式接法,电路图如图甲所示.(3)如图乙所示.甲乙4.A解析由于小电珠的电阻比较小,所以采用电流表外接法,此时电压表的测量值是准确的,但是电流表的测量值和真实值相比要大,产生系统误差的主要原因是电压表分流,A正确.5.(1)大(2)4.40.90解析(1)把滑片P从A端向B端移动,PA间电阻变大,会观察到电压表示数变大.(2)由图乙可得,当小灯泡两端的电压为2.0V时,电流为0.45A,小灯泡的电阻R=4.4,此时小灯泡的实际功率P=UI=0.90W.6.(1)A2V1R1E2(2)如图所示(3)1.511.5解析(1)电源的电动势要略大于额定电压,所以电源应选E2;由小灯泡的标称值知其额定电流为0.3A,故电流表应选A2;为减小读数误差,在电压表量程满足条件的前提下,应尽量选择小量程的电压表,故电压表应选V1;为了调节电压方便,应选择最大阻值较小的滑动变阻器,故滑动变阻器应选R1. (2)根据实验原理图,将实物图连接,其实验电路如图所示. (3)小灯泡不工作时的电阻,即其两端电压为零时的阻值,由题中的R-U图像可以看出,当小灯泡两端电压为0时所对应的阻值为1.5;由R-U图像