實驗 描繪小燈泡的伏安特性曲線

2022-12-13 19:15:04 字數 3830 閱讀 1489

實驗原理:用電流錶測出流過小電珠的電流,用電壓表測出小燈泡兩端的電壓,測出多組、值,在座標系中描出各對應點,用一條平滑的曲線將這些點連線起來,就得到小燈泡的伏安特性曲線。

電路圖:

注意:1、應根據實際情況選擇適當的電壓表和電流錶。

2、小燈泡電阻較小,電流錶應採用外接法,實驗資料要求從零開始,滑動變阻器採用分壓式接法。

3、實驗初應使電流錶和電壓表的讀數最小,故滑動變阻器的滑片應移至端。

實驗圖象:(例)

實驗結論:小燈泡電阻會隨溫度的公升高而變大。

注意:圖象斜率的變化反映了電阻阻值的變化。i-u圖象的斜率表示電阻的倒數,圖象的斜率越小,說明電阻越大。

高考考點:本實驗主要考查電表的選取和電流錶的內外置法,滑動變阻器的選取和分壓、限流接法和實物電路連線問題。其次,從實驗安全的角度考查滑動變阻器滑片的位置放置問題。

最後考查實驗資料的處理和伏-安特性曲線影象的描繪和圖象物理意義分析。

1.(2023年湛江市普通高考測試二)現要用伏安法描繪乙隻標值為「2.5v,0.6w」小燈泡的i-u圖線,有下列器材供選用:

a.電壓表(0~3v,內阻3k;0~15v,內阻10k)

b.電流錶(0~0.6a,內阻0.5;0~3a,內阻0.1)

c.滑動變阻器(10,2a)

d.滑動變阻器(100,1.0a)

e.蓄電池(電動勢6v,內阻不計)

(1)用如圖甲所示的電路進行測量,滑動變阻器應選用用序號字母表示).開關s閉合之前,滑動變阻器的滑片應該置於端(選填「a」、「b」或「ab正中間」).

(2)按圖甲所示電路,用筆畫線代替導線在圖乙中將實物連線成實驗所需電路圖。

(3)通過實驗測得此燈泡的伏安特性曲線如圖所示.由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為

1答案:① c;a ;②實物連線如圖所示(連線或量程選錯不得分 ) ③ 10;

2.(2023年潮州二模)某同學想測繪標有「3.8 v 0.4 a」字樣的小燈泡的燈絲電阻r隨電壓u變化的圖象,除了導線和開關外,有下列一些器材可供選擇:

a.電源e(電動勢為4 v,內阻約為0.04 ω).

b.電壓表v1 (量程為5 v,內阻約為5 kω);

c.電流錶a1 (量程為100 ma,內阻約為2 ω);

d.電流錶a2 (量程為0.6 a,內阻約為0.3 ω);

e.滑動變阻器r1(最大阻值為5 ω);

f.滑動變阻器r2(最大阻值為100 ω);

g.開關及導線若干

(1)為了調節方便,測量準確,實驗中應選用電流錶    ,滑動變阻器     (填器材前面的選項代號)

(2)選好器材後,該同學按照該實驗要求連線電路,請完成下圖甲中的實物連線。

(3)該同學根據實驗資料,計算並描繪出r-u的圖象如圖乙所示。由圖象可知,此燈泡在不工作時,燈絲的電阻為     ω;

2答案:(1)d,e;(2)如圖;(3)1.4ω (1.3~1.5ω);

3.(2023年潮州市調研)某同學使用如下圖a所示器材測定小燈泡在不同電壓下的阻值,已知小燈泡標有"9v,4.5w"字樣,備選滑動變阻器有二種規格,r1標有」5ω,2a」,r2標有」100ω,2a」現要求小燈泡兩端電壓從零開始,並能測量多組資料。

(1)為使操作更為方便,滑動變阻器應選用選填r1,r2)

(2)將圖中的實物圖補充完整,使其能盡量準確地測量小燈泡的阻值;

(3)本實驗操作時應閉合開關,移動滑動變阻器滑片,使小燈泡電流選填」從小到大」或」從大到小」)變化 ,讀取資料. 若某同學選用15v量程電壓表進行測量示數如圖b所示,此時示數為

(4)圖c為某同學根據實驗資料做出的一根i-u圖線,從圖中可以求出小燈泡正常工作時的阻值大小為保留三位有效數字)此阻值比小燈泡的實際阻值偏 。(選填「大」或「小」)

3答案:(1)r1;(2)見下圖,兩種情況均給分;(3)從小到大;8.5v;(4)16.4ω;小;

4.[2017·北京海淀期末]在描繪乙個標有「6.3v 0.3a」小燈泡的伏安特性曲線的實驗中,要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增加到6.3 v,並便於操作。

已選用的主要器材有:

學生電源(電動勢為9v,內阻約1ω);

電流錶(量程為0~0.6a,內阻約0.2ω;量程為0~3a,內阻約0.04ω);

電壓表(量程為0~3v,內阻約3kω;量程為0~15v,內阻約 15kω);

開關乙個、導線若干。

(1)實驗中還需要選擇乙個滑動變阻器,現有以下兩個滑動變阻器,則應選其中的______(填選項前的字母)。

a.滑動變阻器(最大阻值10ω,最大允許電流1a)

b.滑動變阻器(最大阻值1500ω,最大允許電流0.3a)

(2)實驗電路圖應選用圖1中的______(填「甲」或「乙」)。

(3)請根據(2)中所選的電路圖,補充完成圖2實物電路的連線。

(4)閉合開關,改變滑動變阻器滑動端的位置,並記錄對應的電流表示數i、電壓表示數u。某次測量中電流錶選擇0~0.6a量程,電壓表選擇0~15v量程,電流錶、電壓表示數如圖3所示,可知該狀態下小燈泡電阻的測量值rx計算結果保留兩位有效數字)。

(5)根據實驗資料,畫出的小燈泡iu圖線如圖4所示。由此可知,當小燈泡兩端的電壓增加時,小燈泡的電阻值將________(填「變大」或「變小」)。

4答案:(1)a;(2)乙;(3);(4)18;(5)變大;

5.(2017·青島期末)在「描述小燈泡的伏安特性曲線」實驗中,除直流電源、開關、導線外,還有如下器材可供選擇:

a.小燈泡「3v 1.5w」

b.電流錶(量程0~3a,內阻約0.2ω)

c.電流錶(量程0~0.6a,內阻約1ω)

d.電壓表(量程0~3 v,內阻約20kω)

e.滑動變阻器(0~10ω,2a)

f.滑動變阻器(0~1kω,1a)

(1)實驗所用到的電流錶應選________,滑動變阻器應選填字母代號)

(2)實驗要求滑動變阻器的滑片從左向右滑動過程中,電表的示數從零開始逐漸增大。請將圖甲中的實物連線完整。

(3)若圖乙所示為此小燈泡的伏安特性曲線,則將該燈泡接在一電動勢為3v、內阻為2ω電源的兩端,則小燈泡消耗的功率為________ w。

5答案:(1)c,e;(2)(3)0.88;

6.(2023年全國i卷)某同學研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有:小燈泡l(額定電壓3.8 v,額定電流0.

32 a);電壓表(量程3 v,內阻3 kω);電流錶(量程0.5 a,內阻0.5 ω);固定電阻r0(阻值1 000 ω);滑動變阻器r(阻值0~9.

0 ω);電源e(電動勢5 v,內阻不計);開關s;導線若干。

(1)實驗要求能夠實現在0~3.8 v的範圍內對小燈泡的電壓進行測量,在下面虛線方框內畫出實驗電路原理圖。

(2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示。

由實驗曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻填「增大」「不變」或「減小」),燈絲的電阻率填「增大」「不變」或「減小」)。

(3)用另一電源e0(電動勢4 v,內阻1.00 ω)和題給器材連線成圖(b)所示的電路,調節滑動變阻器r的阻值,可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關s,在r的變化範圍內,小燈泡的最小功率為w,最大功率為w。

(結果均保留2位小數)

6.(1)(2)增大;增大;(3)0.39;1.17;

34.某實驗小組在**規格為「6v,1w」的小燈泡伏安特性曲線實驗中。

(1)在小燈泡接入電路前,利用多用電表直接測量小燈泡的電阻,此時應將選擇開關旋至_______擋進行測量,多用電表的指標偏轉如圖所示,可知小燈泡的電阻為_______。

(2)小組採用如圖甲所示的電路進行測量,在實驗過程中,開關s閉合前,滑動變阻器的滑片p應置於_______端(選填「b」或「c」)。請根據圖甲完成圖乙的實物連線。

(3)該小組描繪出小燈泡的伏安特性曲線示意圖如圖丙所示,則小燈泡的電阻隨工作電壓的增大而_______(選填「不變」、「增大」或「減小」)。

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