《高中物理課時達標訓(xùn)練選修3－1：第二章恒定電流 第4課時 測量小燈泡的伏安特性曲線 含解析》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理課時達標訓(xùn)練選修3－1：第二章恒定電流 第4課時 測量小燈泡的伏安特性曲線 含解析（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 1. 實驗原理圖 2. 實驗注意事項 ①電路的連接方式：a.電流表應(yīng)采用外接法：因為小電珠（3.8V，0.3A）的電阻很小，與0~0.6A的電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大。b.滑動變阻器應(yīng)采取分壓式連接：目的是使小電珠兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化。 ②閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得電壓為零的一端，是開關(guān)閉合時小電珠的電壓從零開始變化，同時也是為了防止開關(guān)剛閉合時小電珠兩端的電壓過大而燒壞燈絲。 ③誤差較大的點要舍去，I－U圖線應(yīng)是平滑曲線。 說明： 1．滑動變阻器的兩種接法 滑動變阻器做限流電阻使用時，接A與D或B與C或A與C或B

2、與D，即“一上一下”接法；做分壓器使用時，CD全部接入電路，利用PC或PD上分得的電壓對負載供電。 2．滑動變阻器接入電路時的具體接法及判斷接法的方法 ①兩種接法 圖甲電路稱為限流式電路，圖乙電路稱為分壓式電路。 ②兩種接法接入電路時的判斷方法 a．負載電阻的阻值遠大于滑動變阻器的總電阻時，應(yīng)選用分壓式電路； b．要求負載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)，應(yīng)選用分壓式電路； c．負載電阻的阻值小于滑動變阻器的總電阻或相差不多，且電壓電流變化不要求從零開始調(diào)整，可采用限流式電路； d．兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式電路，因為限流式電路總功率較?。?

3、e．特殊問題中還要根據(jù)電壓表和電流表量程以及電阻允許通過的最大電流值來反復(fù)推敲，選擇能減小誤差的連接方法。 3. 電流表的兩種接法 ①待測電阻阻值遠大于電流表內(nèi)阻，采用內(nèi)接法； ②待測電阻阻值遠小于電壓表內(nèi)阻，采用外接法。 外接法 內(nèi)接法 4. 選擇內(nèi)、外接法的常用方法 ①直接比較法：適用于Rx、RA、RV的大小大致可以估計，當Rx>> RA時，采用內(nèi)接法，當Rx<

4、系不能確定的情況，如圖所示，把電壓表的接線端分別接b、c兩點，觀察兩電表的示數(shù)變化，若電流表示數(shù)變化明顯，說明電壓表的分流對電路影響大，應(yīng)選用內(nèi)接法，若電壓表的示數(shù)有明顯變化，說明電流表的分壓作用對電路影響大，應(yīng)選外接法。 一實驗小組準備探究某種元件Q的伏安特性曲線，他們設(shè)計了如圖甲所示的電路圖。 （1）請將圖乙中的實物連線按電路圖補充完整。 （2）考慮電表內(nèi)阻的影響，該元件電阻的測量值_______（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實值。 （3）在電路圖中閉合開關(guān)S，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無論怎樣移動變阻器滑動片，總不能使電壓表的示數(shù)調(diào)為零．原因可能是圖中的___

5、_____（選填a、b、c、d、e、f）處接觸不良。 （4）實驗測得表格中的7組數(shù)據(jù)．請在坐標紙上作出該元件的I-U圖線。 序號 電壓/V 電流/A 1 0.00 0.00 2 0.40 0.02 3 0.80 0.05 4 1.20 0.12 5 1.60 0.20 6 2.00 0.31 7 2.40 0.44 （5）為了求元件Q在I-U圖線上某點的電阻，甲同學(xué)利用該點的坐標I、U，由R=求得。乙同學(xué)作出該點的切線，求出切線的斜率k，由R=求得。其中_______（選填“甲”、“乙”）同學(xué)的方法正確。 （1）根據(jù)原理圖可知電路的連接

6、方式，則在實物圖中先串聯(lián)一個支路，再將測量電路并聯(lián)在滑動變阻器的一部分兩端； （2）誤差來自于電表的內(nèi)阻影響，分析兩表的示數(shù)變化可知誤差； （3）電路中有電流存在，說明電路和電源相連；但起不到分壓作用，則可知故障位置； （4）由表中數(shù)據(jù)利用描點法可得出各點的坐標位置，再由平滑曲線將各點連接即可； （5）分析兩種做法及實驗原理可知哪一種做法更符合。 答案：（1）如圖甲所示；（2）小于；（3）f；（4）；如圖乙所示；（5）甲。 （4）先描點，后作圖，注意將各點用平滑的曲線相連，故答案如圖乙； （5）從理論上講，甲利用了歐姆定律，乙同學(xué)利用了斜率的意義，理論上說都沒有

7、問題，但從實際情況來說，我們根據(jù)測量數(shù)據(jù)描繪的I-U圖象是大致曲線，存在很大的誤差，如果再作出切線，誤差更大，計算結(jié)果更不準確；故甲同學(xué)的計算結(jié)果更準確。 有一個小燈泡上標有“4V 2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖象，現(xiàn)有下列器材供選用： A．電壓表（0～5V，內(nèi)阻10kΩ） B．電壓表（0～15V，內(nèi)阻20kΩ） C．電流表（0～3A，內(nèi)阻0.4Ω） D．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻1Ω） E．滑動變阻器（10Ω，2A） F．滑動變阻器（500Ω，1A） G．學(xué)生電源（直流6V）、開關(guān)、導(dǎo)線若干 （1）實驗時，選用圖甲而不選用圖乙的電路圖來完成實驗，

8、其理由是____________________________。 （2）實驗中所用電壓表應(yīng)選_________，電流表應(yīng)選用_________，滑動變阻器應(yīng)選用_________。（用序號字母表示） （1）根據(jù)滑動變阻器分壓及限流接法的不同作用，結(jié)合題意選擇滑動變阻器的接法；由電流由P=UI得，燈泡的額定電流 ，故電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程，故選D；而由題意要求可知，電壓從零開始變化，并要多測幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動變阻器分壓接法，而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動變阻器，故選E。 1. (1)如圖甲所示，在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，同組同學(xué)已經(jīng)完成部分導(dǎo)線的連接，請你

9、在實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接. (2)某同學(xué)從標稱為“220V　25W”“220V　300W”“220V　500W”的3只燈泡中任選一只，正確使用多用電表測量燈泡阻值如圖乙所示.該燈泡的阻值是________Ω，標稱的額定功率為________W. 2. 圖為“測繪小燈泡伏安特性曲線”實驗的實物電路圖，已知小燈泡額定電壓為2.5V. (1)完成下列實驗步驟: ①閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，________; ②閉合開關(guān)后，逐漸移動變阻器的滑片，________; ③斷開開關(guān)，……根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線. (2)請畫出與實物電

10、路相應(yīng)的電路圖. ? 3. 在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的實驗儀器如下: 小燈泡L，“3.8V 0.3A”; 電壓表V，量程0～5V，內(nèi)阻5kΩ; 電流表A1，量程0～100mA，內(nèi)阻4Ω; 電子流表A2，量程0～500mA，內(nèi)阻0.4Ω; 滑動變阻器R1，最大阻值10Ω，額定電流1.0A; 滑動變阻器R2，最大阻值5Ω，額定電流0.5A; 直流電源E，電動勢約為6V，內(nèi)阻約為0.5Ω. (1)在上述器材中，滑動變阻器應(yīng)選________，電流表應(yīng)選________. (2)在虛線框內(nèi)面出實驗的電路圖，并在圖中注明各元件的符號. (3)

11、某實驗小組完成實驗后利用實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)在I—U坐標系中，描繪出如圖所示的小燈泡的伏安特性曲線.根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷選項中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)( ). 4. 在某次描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，所選用的實驗器材有: A:小燈泡“2.5V，0.2A” B:電流表0-0.6A-3A(內(nèi)阻約1Ω) C:電壓表0-3V-15V(內(nèi)阻很大) D:滑線變阻器“2A，10Ω” E:電源(兩節(jié)干電池) F:開關(guān)一個，導(dǎo)線若干 (1)在實驗時小杰同學(xué)采用了如上圖所示的實物電路，則具體實驗操作前該電路需改進的地方有________ (2)在改正電路需改進

12、之處后，小杰同學(xué)進行了實驗，但在實驗中發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑線變阻器，都不能使小燈泡兩端電壓達到2.5V額定電壓，而是只能勉強達到1.80V，于是他猜想是否干電池太舊，總電動勢只能達到1.8V，為了驗證自己的猜想，他用以上器材進行了測該電源電動勢和內(nèi)阻的實驗，電路圖如圖，實驗數(shù)據(jù)如下: U(V) 2.37 2.30 2.18 2.10 1.90 1.60 1.30 I(A) 0.11 0.14 0.18 0.21 0.29 0.42 0.56 Ⅰ.請在坐標紙上畫出U-I圖線，由圖線可得E=________V，電源內(nèi)阻為r=________Ω Ⅱ.描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中電壓只能達到1.8V的原因是否如小杰所猜測?由實驗數(shù)據(jù)得小燈泡兩端電壓為1.8V時電流為0.19A，試通過分析說明只能達到1.80V的原因. 參考答案與解析 1. (1)連線如圖 (2)160　25 2.(1)①使它靠近變阻器左端的接線柱 ②增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達到額定電壓 (2)如圖所示 3. (1)R1?A2?(2)電路圖如圖所示 (3)BD