- 描绘小电珠的伏安特性曲线
- 共2102题
某研究性学习小组为了制作一个传感器，需要选用某种电学元件．实验中首先要描绘该元件的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：
A．待测元件（额定电压2V、额定电流200mA）
B．电流表A1（量程0～0.3A，内阻约为1Ω）
C．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）
D．电压表V（量程0～3V，内阻约为10kΩ）
E．滑动变阻器R1（阻值范围0～5Ω，允许最大电流1A）
F．滑动变阻器R2（阻值范围0～1kΩ，允许最大电流100mA）
G．直流电源E（输出电压3V，内阻不计）
H．开关S，导线若干
I．多用电表
（1）为提高实验的准确程度，电流表应选用______；滑动变阻器应选用______（以上均填器材代号）．
（2）请在图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．
（3）检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转．在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表______挡；检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是______．
正确答案
（1）待测元件额定电流是200mA=0.2A，则电流表应选电流表A1（量程0～0.3A，内阻约为1Ω）；电源电动势是3V，不论使用哪个滑动变阻器都能保证电路安全，为方便实验操作，应选用最大阻值较小的滑动变阻器R1．
（2）本实验中滑动变阻器采用分压接法；待测元件的电阻
R=
实验电路图如图所示；
（3）实验电路连接正确，闭合开关，调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转，说明电路存在断路．在不断开电路的情况下，应该使用多用电表直流电压挡检查电路故障；检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是电流表断路．
故答案为：（1）A1；R1；（2）实物电路图如图所示；（3）直流电压；电流表断路．
小灯泡灯丝的电阻会随温度的变化而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室各有的器材是：电压表（0-3V，3kΩ）、电流表（0～0.6A，0.5Ω、电池、开关，滑动变阻器、待测小灯泡（电阻约为几欧）、导线若干．实验时，要求小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大．
①他们应选用图甲中______图所示电路进行实验．
②根据实验测得数据描绘出如图乙所示的U--I图象，由图乙分析可知，小灯泡电阻随温度变化的情况是______，
③已知实验中使用的小灯泡标有1.5V字样，请你根据上述实验结果求出小灯泡在1.5V电压下的实际功率是______W．
正确答案
①本实验要求电压能从零开始变化，故只有分压接法才可实现；同时由于灯泡内阻较小，故电流表只能外接才能减小误差；故选A；
②由图可知，灯泡电阻越来越大；而电压越高，则导体温度越高，故说明温度越高，电阻越大（或电阻随温度的升高而增大）
③由图可知，当电压为1.5V时，灯泡的电流为：0.46A，故灯泡的功率P=1.5×0.46W=0.69 W；
故答案为：①A；②温度越高，电阻越大；③0.69．
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，备有的器材是：电压表（3V，3kΩ）、电流表（0～0.6A，0.1Ω）、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干．实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压．
（1）应选用图中所示的______电路进行实验；
（2）根据实验测得数据描绘出如图所示U-I图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度T变化的关系是：______．
（3）已知实验中使用的小灯泡标有1.5V字样，请你根据上述实验结果求出小灯泡在1.5V电压下的实际功率是______W．
正确答案
（1）因要求小灯泡电压从零调，所以滑动变阻器应用分压式，由于小灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应用外接法，故应选A；
（2）根据欧姆定律可知，小灯泡电阻R=
（3）由U-I图象可读出U=1.5v时，I=0.46A，由P=UI可得P=0.69W；
故答案为（1）A
（2）T升高R增大
（3）0.69
某同学用图甲所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象．根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图乙所示．
（1）由图乙可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为______Ω；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为______Ω，灯泡实际消耗的电功率为______W．
（2）根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系．符合该关系的示意图是图丙中的______．
正确答案
当灯泡不工作时，灯泡两端的电压为0，由图可知此时灯泡的电阻为1.5Ω；当灯泡两端的电压为3.0V时，灯泡的电阻为11.5Ω，根据P=
③根据部分电路的欧姆定律可知I=
P=UI随电压U的增大而增大，而I=
故本题的答案为：（1）1.5，11.5，0.78；
（2）A．
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了8组数据，在图（a）所示的I-U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线．
（1）根据图线的坐标数值，请在图（b）中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．
（2）根据图（a），可判断出图（c）中正确的关系图是（图中P为小灯泡功率）______
（3）将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电压恒为8V的电源上，如图（d）所示，则电流表的示数为______A，每个小灯泡的功率为______W．
正确答案
（1）、因描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，电流从零调到最大值，滑动变阻器应用分压式，故电路图如图所示
（2）由P=I2R=
故D正确，C错误，同理在P-
（3）在题乙图中的混联电路中，设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I． 在这个闭合电路中，有
E=U+2IR0
代入数据并整理得，U=8-20I
这是一个直线方程，把该直线在题甲图上画出，如图所示．
这两条曲线的交点为U=2V、I=0.3A，同时满足了电路结构和元件的要求，此时通过电流表的电流值IA=2I=0.6A．
每只灯泡的实际功率P=UI=2×0.3=0.6W
故答案为：（1）如图
（2）BD
（3）0.6，0.6．
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