刻画小灯泡的伏安特性曲线

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1、实验8刻画小灯泡的伏安特性曲线例1.2007理综重庆卷第22（1）题.在“刻画小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图1所示方式连接电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零.闭合开关后；图1假设电压表的示数为2V,电流表的的示数为零，小灯泡不亮，那么断路的导线为；假设电压表的示数为零，电流表的示数为A,小灯泡亮，那么断路的导线为假设反复调剂滑动变阻器，小灯泡亮度发生转变，但电压表、电流表的示数不能调为零，那么断路的导线为.答案：（1）d导线h导线g导线【解析】可用尝试法，如d导线断路，那么小灯泡断路，不亮，但电压表与电流表串联后接在电路中，因电压表内阻

2、专门大而电流表内阻很小，因此电压表有读数而电流表无读数。而其它导线（如b、c、h）断，那么电压表无读数。只可能是h导线断路，因为不阻碍电流表有读数和灯泡亮。g导线断路，滑动变阻器接成限流器，它与灯泡串联，小灯泡亮度发生转变，但电压表、电流表的示数不能调为零。点评：电路故障的检查与排除，一要考靠分析电路，二要靠体会。找出答案后要再查验一下。例2.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同窗为研究这一现象，用实验取得如下围0100)、电源、小灯泡、电键、导线假设干(2)在右图中画出小煤泡的U I曲线.数据(I和U别离表示小灯泡上的电流和电压)I(A)U(V)(1)在左下框中画出实验电路图.可用的器

3、材有：电压表、电流表、滑线变阻器(转变范(3)若是第15题实验中测得电池的电动势是，内阻是.问：将此题中的灯泡接在该电池两头，小灯泡的实际功率是多少？(简要写出求解进程；假设需作图，可直接画在第(2)小题的方格图中)答案.(1)见以下图(2)见右图(3)作出U=Ir图线，可得小灯泡工作电流为安，工作电压为伏，因此小灯泡实际功率为瓦例3.某同窗对黑箱(见图1)中一个电学元件的伏安特性进行研究.通过正确测量，他发觉该元件两头的电压Ub(Uab=U-Ub)与流过它的电流I之间的转变关系有如下规律当-15VUab0时，UL和I的实验数据见下表：编号12345670.0000.M50.4800,6500

4、,7050.7250,745I/rtA0.000.150.25O.tiOLW4.257.50图 在 17 1（2）依照上述实验事实.该元件具有的特性是（3）假设将此黑箱接入图3电路中，并在该电路的cd两头输入如图4（甲）所示的方波电压信号Ucd,请在图4（乙）中定性画出负载电阻R上的电压信号Uef的波形.答案.（1）（2）单向导电性（3）例4.（江苏省南京市2020届高三质量检测）一只小灯泡，标有“3V、”字样。现用右以下图给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻Ro（滑动变阻器最大阻值为10Q;电源电动势为12V,内阻为；电流表内阻为1,电压表的内阻为i0ka）。（1）在设计电路的进程中，为了

5、尽可能减小实验误差，电流表应采纳（选填“内接”或“外接”）法。滑动变阻器的连接方式应采纳（选填“分压式”或“限流式”）（2）将你所设计的实验电路图（尽可能减小实验误差）画在左下方的虚线框中。（3）用笔画线当导线，依照设计的电路图将实物图连成完整的电路（图中有三根导线已经接好）。开始时，滑动变阻器的滑动触头应该移到最端（选填“左”或“右”）。（4）假设小灯泡发光暗时的电阻为R,你依照所学的知识可判定出R与R2的大小关系为：R R 2 （选填“大于”、“等于”或“小于”）（1）外接（1分）分压式（1分）（2）电路如下图（3分）；（3）连接电路如下图（3分）；左（1分）假设其他接法正确，一样给分（4

6、）大于（2分）例5.（14分）（如皋市2020届高三一轮温习）如图甲所示，为某同窗测绘额定电压为的小灯泡的IU特性曲线的实验电路图.依照电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整.开关S闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于端（选填A”、“B”或“AB中间”）实验中测得有关数据如下表：图乙图丙假设已知小灯泡灯丝在27c时电阻值约为试估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为Q,而且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比 C。（提示：T=273+t）（4分）.（4分）U/VI/A依照表中的实验数据，在图丙中画出小灯泡的IU特性曲线.A（3分）.1580C1650c（3分）评分说明：中电表量

7、程选择错误，每处扣1分，其余任何错误均得。分；中无横纵坐标物理量或坐标无标度得。分，横纵坐标倒置彳导2分,无单位或标度不合理酌情扣分。例6.（成都市2020届高中毕业班摸底测试）为了研究某电阻元件R的伏安特性，某同窗设计了图甲所示的电路，图中电流表mA的量程为5mA内阻约为10；电压表V（已接入电路但图中未画出）量程为3V,内阻约为3k;电源电动热E为6V,内阻不计。（1）实验时有两个滑动变阻器可供选择；A.阻值0到100,许诺通过的最大电流为B.阻值0到10,许诺通过的最大电流为本实验应选的滑动变阻器是（填“A”或B”）（2）正确连线后，测得数据如下表U/VI/mA请你依照以上数据，在图乙中

8、完成该实验的实物连线。（1）A（2分）（2）见答图2（2分）例7.某学习小组要刻画一只小电珠（，）的伏安特性曲线，所供选择的器材除导线和开关外,还有以下一些器材可供选择：A.电源E（电动势为，内阻不计）B.电压表Vi（量程为0，内阻约为2kQ）C.电压表V2（量程为0，内阻约为6KQ）D.电流表Ai（量程为0，内阻约为1Q）E.电流表4（量程为0100mA,内阻约为2Q）F.滑动变阻器R（最大阻值10Q）G.滑动变阻器R2（最大阻值2kQ）为了减小实验误差，实验中电压表应选择，电流表应选择，滑动变阻器应选择.（填器材的符号）为提高实验精度，请你为该学习小组设计电路图，并画在右边的方框中。下表中

9、的各组数据是此学习小组在实验中测得的，依照表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线。U (V)01I (A)0U/V由图象可知，该电阻的转变特性是温度升高,电阻B; D; F （每空1分，共3分）I/A2) (4O变大（2分）例8.刻画小灯泡的伏安特性曲线2020高考浙江22.I.(9分)(1)如图甲所示，在“刻画小灯泡的伏安特性曲线”实验中，同组同窗已经完成部份导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接。区乙(2)某同窗从标称为“220V25W”、“220V500W”的3只灯泡中任选一只，正确利用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示。该灯泡的阻值是,标称的额定功率为W。答案：I ( 1

10、)如图;(2) 150, “220V 300W【解析】I.此题考查多用电表和电路设计(1)如下图。实验要求电压从零开始调整，滑动变阻器采纳分压式接法。 15X10=150 P=R320W标不300W勺灯泡。例9.(1)测小灯泡的RU关系图象一一2006年北京理综卷第21(2)题某同窗用如图所示电路，测绘标有“V,A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U转变的图象.图除导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A:（量程100mA,内阻约2）;A2:（量程A,内阻约）;电压表：M（量程5V,内阻约5）；V2（量程15V,内阻约15）;滑动变阻器：Ri（阻值范围010）R（阻值范围02k）电源：Ei（

11、电动势为V,内阻为）;E2（电动势为4V,内阻约为）.为了调剂方便，测量准确，实验中应选用电流表,电压表,滑动变阻器,电源.（填器材的符号）依如实验数据，计算并刻画出R-U的图象如图所示.由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为;当所加电压为V时，灯丝电阻为灯泡实际消耗的电功率为W.Jt/Q图依照R-U图象，可确信小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示用意是以下图中的.灯泡在不工作时，灯丝电阻为；当所加电压为V时，灯丝电阻为，灯泡实际消耗一，U232的电功率为P0.78W.R11.5A.点评：此题重点考查实验器材的选择和物理图象的识别（读图），难读不太大。例10.测小灯泡的U-I关

12、系图象2006年上海物理卷第17题表格中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据：0.00.20.5rtoL52.02.5支。!iw0.0000,05004000.1500.1800.195|0.2050.215(2)在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线.分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而(填“变大”、“变小”或“不变”);(3)如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上.已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，那么流过灯泡b的电流约为A.解：(1)数据从0开始，因此是甲一一滑动变阻器接为分压器。(2)图线略。电阻变大(斜率变大)(3)当U

13、3V时，I0.215AIa,从图丙得Ia3Ib,因此1b0.071A。点评：此题考查作图和读图和电路的简单计算，说明实验题从细节着手。例11 .测小灯泡的伏安特性曲线2006年全国理综二卷第 17 （1）题现要测定一个额定电压4V、额定功率的小灯泡（图顶用表示）的伏安特性曲线.要求所测电压范围为4V.现有器材：直流电源E（电动势，内阻不计），电压表CV（量程，内阻约为4X104）电流表幽（量程250mA内阻约为2）,电流表怎（量程500mA内阻约为1）,滑动变阻器R（最大值约为30），电键S,导线假设干.若是既要知足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是,下面两个电路应该选用的是解：因

14、为电流约为I因此选用甲图。160.4A,因此选A2;因为电压表内阻大，对电路阻碍小,4点评：常规要求，细心会做。无独有偶，考测小灯泡的转变曲线的也是3题，别离考查器材选择、电路图和图象的读或画,是物理实验的大体功，看来，物理实验，仍是要强调双基：大体原理、大体技术。例12.2004年上海物理卷第18题.（10分）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大某同窗为研究这一现象，用实验取得如下数据（I和U别离表示小灯泡上的电流和电压）I(A)U(V)（1）在左下框中画出实验电路图.可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（转变范围0100）、电源、小灯泡、电键、导线假设干（2）在右图中画出小煤泡的UI曲

15、线.（3）若是第15题实验中测得电池的电动势是，内阻是.问：将此题中的灯泡接在该电池两头，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解进程；假设需作图，可直接画在第（2）小题的方格图中）答案：（1）见以下图（2）见右图（3）作出U=Ir图线，可得小灯泡工作电流为安，工作电压为伏，因此小灯泡实际功率为瓦例13.2004年江苏省物理卷第12题.（12分）某同窗又行!箱（见图1）中一个电学元件的伏安特性进行研究.通过正确测量，他发觉该元件两头的电压Ub（Uab=U-Ub）与流过它的电流I之间的转变关系有如下规律当-15VUab0时，5和I的实验数据见下表：编号;1234567%/ 10.0000.2450

16、.4800,6500,7050.7250,7451/mA0.000.150.250.60L7O4.257.500 1（1）在图2中画出Ub0时该元件的伏安特性曲线.（可用铅笔作图）（2）依照上述实验事实.该元件具有的特性是（3）假设将此黑箱接入图3电路中，并在该电路的cd两头输入如图4（甲）所示的方波电压信号Ucd,请在图4（乙）中定性画出负载电阻R上的电压信号Uef的波形.答案：（1） （2） 单向导电性 （3）例14.2003年上海物理卷第18题.（7分）图1为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很灵敏）的I-U关系曲线图。为了通过测量取得图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和

17、图3两个电路中应选择的是图;简要说明理由：图1（电源电动势为9V,内阻不计，滑线变阻器的阻值为0-100Q）。2;电压可从0V调到所需电压，调剂范围较大。在图4电路中，电源电压恒为9V,电流表读数为70mA定值电阻R=250Q。由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两头的电压为V;电阻R的阻值为Qo;（一均给分）举出一个能够应用热敏电阻的例子：。热敏温度计（提出其它实例，只要合理均给分）答案：（1）2;图2电路电压可从0V调到所需电压，调剂范围较大。（或图3电路不能测得0V周围的数据）（2）;（均给分）（3）热敏温度计（提出其他实例，只要合理均给分）15.（2020重庆卷）22.（2）在探讨

18、小灯泡的伏安特性实验中，所用器材有：灯泡1,量程适当的电流表示A和电压V,直流电源A,滑动变阻器R,电键S等，要求灯泡两头电压从OV开始转变,实验中滑动变阻器应采纳接法（填“分压”或“限流”）某同窗已连接如题22图2所示的电路，在连接最后一根导线的C端到直接电源正极之前，请指出其中仅有的2个不妥的地方，并说明如何改下A.B.UJV答总短图3电路连接正确后，别离测得两只灯泡L1和L2的伏安特性曲线，如题22图3中I和n所示。然后将灯泡L、L2与电池组（电动势和内阻均恒定）连成题22图4所示电路。多次测量后取得通过L1和L2的电流平均值别离为和。A.在题22图3中画出电池组路端电压U和电流I的关系

19、曲线。B.由该曲线可知电池组的电动势为V,内阻为。（取2位有效数字）15.【答案】分压A.电键不该闭合，应处于断开状态B.滑动变阻器的滑动触头P位置不妥，应将其置于b端【解析】探讨小灯泡的伏安特性曲线要求电压从0到额定电压转变，因此滑动变阻器必需采纳分压解法。在连接线路时必需将每一个开关断开，而图中是闭合的这是第一个错误。连好线路后在闭合开关前需要将限流滑动变阻器调到阻值最大，将分压滑动变阻器调到输出为0端，在图中是b端，以爱惜电源和电表。刻画电源的伏安特性曲线要求外电阻转变测定对应的多组路端电压和电流，本实验顶用两个小灯泡来改变外电阻取得两组电流值，然后在小灯泡的伏安特性曲线上查出对应的电压

20、，用两个坐标点刻画图像。为刻画准确能够先进行理论计算，第一查出两坐标为（，）3830E38和（，），那么内阻为r3.83.02.7a,电动势为rE2.7,E4.6V,0.60.30.30然后作出准确图像如图。16.（2020浙江卷）21.II.（10分）在“刻画小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同窗测得电流-电压的数据如下表所示:电流I/mA2.7电压U/V（1）用上表数据刻画电压随电流的转变曲线;电阻增大快；第三区（2）为了探讨灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流的转变曲线如下图：请指出图丝的特点，并说明形成的缘故。（2）电阻随电流增大;存在三个区间，电阻随电流的转变快慢不同;间部份电能转

21、化为光能，灯丝温度升高变慢，电阻增大也变慢。举行的2020年世博会上，大量利用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时，能够将光能转化为电能，在没有光照时，能够视为一个电学器件。某实验小组依照测绘小灯泡伏安特性曲第一区间电流很小时，电阻转变不大；第二区间灯丝温度升高快,17.（2020安徽卷）21.II.（6分）太阳能是一种清洁、“绿色”能源。在我国上海16.【答案】n.（1）7.IEA线的实验方式，探讨一个太阳能电池在没有光照时（没有贮存电能）的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线假设干。（1）为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图。（2）该实验小组依如实验取得的数据，描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知，当电压小于时，太阳能电池的电阻（填“专门大”或“很小”）；当电压为时，太阳能电池的电阻约为RIU3压为时，依照题图读出U、I,由R得：F=x10QoI