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- 2022-04-12 发布
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实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线课后强化演练一、选择题1.(多选)如图所示是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验电路图,关于该实验的操作和实验现象,下列说法正确的是( )A.在开关S闭合之前,滑动变阻器的滑动触头应滑到最左端B.本实验要求电流、电压均从零开始到额定电流、额定电压之间测量多组数据C.当滑动变阻器的滑动触头从左端向右逐渐滑动过程中,电压表示数逐渐变大,电流表示数逐渐减小D.当滑动变阻器的滑动触头从左端向右逐渐滑动过程中,电压表示数逐渐变大,电流表示数逐渐变大解析:在开关S闭合之前,为保护电路安全,滑动变阻器的滑动触头应滑到最左端,A选项正确;描绘小灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,直至额定电压、额定电流,B选项正确;当滑动变阻器的滑动触头从左端向右逐渐滑动过程中,并联部分的电阻逐渐增大,电压逐渐增大,根据欧姆定律可知,电压表示数逐渐变大,电流表示数逐渐变大,C选项错误,D选项正确.答案:ABD2.要描绘一个小灯泡的伏安特性曲线,所用器材如下a.小灯泡,型号为“3V,0.6A”b.电流表(0~0.6A,内阻约1Ω)c.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)d.直流电源(4V,内阻不计)e.滑动变阻器(0~15Ω)f.电键要求灯泡两端的电压从0开始连续调节,下列四个电路图应选哪一个( )n解析:描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验要求灯泡两端的电压从0开始,故滑动变阻器采用分压接法,灯泡内阻R=5Ω,接近电流表内阻,故电流表采用外接法,A选项正确.答案:A二、非选择题3.(2018·开滦二中期中)研究灯泡L(3.8V,1.8W)的伏安特性,并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值,检验其标示的准确性.(1)选出既满足实验要求,又能减小误差的实验电路图________.(2)请按电路图连接好图1中的实物图.(3)实验后作出的IU图象如图2所示,图中曲线弯曲的主要原因是________________________________________________________________________.(4)根据所得到的图象,求出它在额定电压(3.8V)下工作时的电阻值R=________Ω.这个测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”).解析:(1)描绘小灯泡伏安特性曲线,电压应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;根据欧姆定律可知,灯泡电阻R=≈8Ω,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,图丙正确.(2)根据电路图连接实物图,如图所示:n(3)由图可知,图象的斜率越来越小,则说明小灯泡的电阻随着温度的升高而增大.(4)小灯泡在额定电压(3.8V)下工作时的电流为0.5A,灯泡电阻值R==7.6Ω.由于电压表的分流作用使得电流表的示数大于通过电阻的实际电流,算出的电阻值偏小.答案:(1)丙 (2)见解析 (3)小灯泡的电阻随着温度的升高而增大 (4)7.6 小4.(2018·商丘九校联考)一个小灯泡的额定电压为2.0V,额定电流约为0.5A,选用下列实验器材进行实验,并测量实验数据描绘和研究小灯泡完整的伏安特性曲线.A.电源E:电动势为3.0V,内阻不计B.电压表V1:量程为0~3V,内阻约为1kΩC.电压表V2:量程为0~15V,内阻约为4kΩD.电流表A1:量程为0~3A,内阻约为0.1ΩE.电流表A2:量程为0~0.6A,内阻约为0.6ΩF.滑动变阻器R1:最大阻值为10Ω,额定电流为1.0AG.滑动变阻器R2:最大阻值为150Ω,额定电流为1.0AH.开关S,导线若干(1)实验中使用的电压表应选用________;滑动变阻器应选用________(请填写选项前对应的字母).(2)实验中某同学连接实验电路如图1所示,请你不要改动已连接的导线,在图1中把还需要连接的导线补上.闭合开关前,应使变阻器滑片放在最________(选填“左”或“右”)端.(3)实验中得到的某一组电压表与电流表示数如图2所示,则电压表的读数为________V,电流表的读数为________A,请将该组数据标记在UI坐标中,其余实验数据已标记在图2坐标图中,请你画出小灯泡的UI图线.并简述该图线不是直线的主要原因______________________.n解析:(1)小灯泡的额定电压为2.0V,故选用量程为0~3V的电压表B,根据欧姆定律可知,小灯泡电阻R==4Ω,滑动变阻器需要分压连接,选择滑动变阻器F.(2)描绘灯泡伏安特性曲线,电压从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,小灯泡电阻为4Ω,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示:为保护电路,闭合开关前,滑片应置于左端.(3)电压表量程为3V,分度值为0.1V,示数为1.20V,电流表量程为0.6A,分度值为0.02A,示数为0.42A,在坐标系内描点连线,作出灯泡的UI图象,如图所示:由于灯泡电阻受温度影响,灯泡电阻随温度升高而增大,所以灯泡的UI图线不是直线.答案:(1)B F (2)连线见解析图 左 (3)1.20 0.42 图象见解析 灯丝电阻随温度升高而增大5.(2018·吉林省实验中学高三四模)某一小型电风扇额定电压为4.0V,额定功率为2.4W.某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线.实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:A.电源E(电动势为4.5V)B.电压表V(量程为0~5V,内阻约为4kΩ)C.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为0.2Ω)D.电流表A2(量程为3A,内阻约为0.05Ω)nE.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω,额定电流1A)F.滑动变阻器R2(最大阻值2kΩ,额定电流100mA)(1)为了便于调节,减小读数误差和系统误差,实验中所用电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(填所选仪器前的字母序号).(2)请你为该小组设计实验电路,并把电路图画在虚线框内(小电风扇的电路符号如图1所示).(3)操作过程中发现,小电风扇通电后受阻力作用,电压表读数小于0.5V时电风扇没启动.该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图2所示,由此可以判定,小电风扇的电阻为________,正常工作时的发热功率为________,电风扇的机械效率为________.解析:(1)根据电功率公式可知,电风扇的额定电流I==0.6A,故电流表选择C;电风扇的电阻比较小,为了便于调节,选择总电阻为10Ω的滑动变阻器E.(2)电压需要从零开始,滑动变阻器采用分压接法,电风扇电阻较小,电流表采用外接法,电路图如图所示:(3)分析图2可知,电压为0.5V时,电流为0.2A,根据欧姆定律得,R==2.5Ω.正常工作时电压为4V,电流为0.6A,电风扇发热功率P=I2R=0.9W.机械功率P′=UI-I2R=1.5W,电风扇的机械效率η=×100%=62.5%.答案:(1)C E (2)见解析图 (3)2.5Ω 0.9W 62.5%6.(2018·盐城一模)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,甲、乙、丙三位学生用导线按如图所示方式连接好电路,电路中所有元件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:n(1)甲学生发现电压表示数为2V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,这是由于________导线断路.(2)乙学生发现电压表的示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,这是由于________导线断路.(3)丙学生发现反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数都不能调为零,这是由于________导线断路.解析:(1)电流表的示数为零,小灯泡不亮,表明小灯泡断路,而电压表示数为2V,表明电压表连接在电源两端,故应是d导线断路.(2)电压表的示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,说明小灯泡电路是导通的,而电压表断开连接,应是h导线断路.(3)若调节滑动变阻器,小灯泡的亮度变化,但电压表、电流表示数总不能为零,说明滑动变阻器不起分压作用,所以可能是g导线断路.答案:(1)d (2)h (3)g7.某学习小组通过实验来研究用电器Z的伏安特性.他们在实验中测得用电器Z两端的电压与通过Z的电流的数据如下表:U/V0.00.20.51.01.52.02.53.0I/A0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215(1)有下列器材供选用:A.电压表(0~3V,内阻约为10kΩ)B.电压表(0~10V,内阻约为20kΩ)C.电流表(0~0.3A,r1=1Ω)D.电流表(0~0.6A,r2=0.4Ω)E.滑动变阻器(5Ω,1A)F.滑动变阻器(500Ω,0.2A)实验中电压表应选用____________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(用序号字母表示).(2)请根据题中信息,在方框内画出电路图.n(3)利用这些数据绘出的用电器Z的伏安特性曲线如图所示.请分析该图象形成的原因是________________________________________.解析:(1)分析表格数据可知,电压最大值为3V,电流最大值为0.215A,故选择电压表A,电流表C,滑动变阻器分压连接,选择滑动变阻器E.(2)(3)分析图象可知,用电器Z的电阻随两端电压的升高而增大.答案:(1)A C E (2)见解析图 (3)用电器Z的电阻随两端电压的升高而增大