實(shí)驗(yàn)一測(cè)小燈泡的伏安特性曲線(編輯修改稿)
2025-07-22 05:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用畫(huà)圖法確定UI圖線的非線性區(qū)域【精講精析】①因?yàn)樾‰娭榈碾娮璞容^小，故應(yīng)該選倍率，②因?yàn)樾‰娭榈碾娮璞容^小，故伏安法測(cè)量時(shí)應(yīng)該用安培表1外接法，測(cè)量的電壓應(yīng)該從零開(kāi)始，故用滑動(dòng)變阻器要用分壓式接法，實(shí)物連接如圖所示③開(kāi)關(guān)閉合前滑片P應(yīng)置于a端，為了使小電珠亮度增加，應(yīng)使滑片從中間向b端滑動(dòng)。④應(yīng)該從bc之間再多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，因?yàn)樾‰娭榈碾娮瑁陔妷汉苄r(shí)，電阻變化是線性的，電壓較大時(shí)電阻變化也趨于線性，只有在中間階段是非曲線的，如圖所示應(yīng)該從bc之間再多測(cè)幾組數(shù)據(jù)6.★★★【2013 天津 T9(3)】要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3 V W”小燈泡的伏安特性曲線,燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V,并便于操作。已選用的器材有:電池組( V,內(nèi)阻約1Ω)。電流表(量程為0~250 mA,內(nèi)阻約5Ω)電壓表(量程為0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ)。電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干。①實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的 (填字母代號(hào))。(最大阻值20Ω,額定電流1 A)(最大阻值1 750Ω, A)②實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖 (填字母代號(hào))。③實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示, V,內(nèi)阻為5Ω的電源兩端,小燈泡消耗的功率是 W?！菊f(shuō)明】1. 滑動(dòng)變阻器的選取，沒(méi)什么難的。2. 實(shí)驗(yàn)電路的選取?；締?wèn)題3. 根據(jù)圖像讀出電阻，再根據(jù)閉合電路計(jì)算功率。4. 此題很簡(jiǎn)單！【解題指南】解答本題可按以下思路進(jìn)行:(1)先根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選出調(diào)節(jié)電路的滑動(dòng)變阻器是分壓接法還是限流接法,再根據(jù)調(diào)節(jié)電路確定滑動(dòng)變阻器。(2)根據(jù)小燈泡電阻的阻值與電壓表、電流表內(nèi)阻阻值的比較確定測(cè)量電路的接法,近而確定電路圖。(3)對(duì)于小燈泡功率的確定應(yīng)結(jié)合電源和小燈泡的IU圖線求解?！窘馕觥竣俑鶕?jù)小燈泡標(biāo)示的額定值可以計(jì)算出小燈泡的額定電流I==A= A,兩個(gè)滑動(dòng)變阻器在此電流下都能保證安全,根據(jù)測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線的要求,小燈泡兩端的電壓需要從零開(kāi)始調(diào)節(jié),故調(diào)節(jié)電路中滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法。為方便調(diào)節(jié)應(yīng)選用最大阻值小的滑動(dòng)變阻器,故選A。②額定電壓下小燈泡的阻值R==Ω=15Ω,遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,故電流表應(yīng)該采用外接法,所以電路應(yīng)采用分壓外接法,故選B。③在小燈泡的伏安特性曲線圖像中,根據(jù)E=U+Ir,即I=,作出電源的IU圖像如圖所示,由圖像可知,由該電源對(duì)小燈泡供電的電流I= A,電壓U=1 V,故小燈泡消耗的功率為P=IU= W?！敬鸢浮竣貯 ②B?、埸c(diǎn)評(píng)：此題的第一問(wèn)考察分壓接法滑動(dòng)變阻器的選擇，第二問(wèn)考察電路圖。第三問(wèn)很難想到，做出IU圖像，兩個(gè)圖像的交點(diǎn)計(jì)算功率。7.★★★【2015 福建 19 12分】某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。①實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的滑片從左到右移動(dòng)過(guò)程中，電流表的示數(shù)從零開(kāi)始逐漸增大，請(qǐng)按此要求用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接；②某次測(cè)量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為_(kāi)____________A；③該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將_________只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為1的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為_(kāi)______________W(保留兩位小數(shù))。①連線如右圖②0. 44 ③4 2. 22~2. 28點(diǎn)評(píng)：此題的第三問(wèn)考察的是電源輸出功率最大值。7.★★★【2012 四川 22(2)】某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:小燈泡L,規(guī)格“ V A”。電流表A1,量程3 A,。電流表A2, A,內(nèi)阻r2=。電壓表V,量程3V,內(nèi)阻rV=9kΩ標(biāo)準(zhǔn)電阻R1,阻值1Ω。標(biāo)準(zhǔn)電阻R2,阻值3kΩ?；瑒?dòng)變阻器R,阻值范圍0~10Ω。學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻不計(jì)。開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干.①甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)進(jìn)行測(cè)量, A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)L的電阻為 Ω.②乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路來(lái)進(jìn)行測(cè)量,電壓表指針指在最大刻度時(shí),加在L上的電壓值是 V.③學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線,在圖丁所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖,并在圖上標(biāo)明所選器材代號(hào).【說(shuō)明】1. 此題主要考察的是伏安法測(cè)電阻的原理。2. 此題最大的難點(diǎn)是：電壓表量程不夠，電流表量程不夠(肯定不能選量程太大的！)，又給出了定值電阻。那么，足以提示出應(yīng)該進(jìn)行電表的改裝。 【解析】①，所以L的電阻為②，則通過(guò)電壓表的電流為，此時(shí)通過(guò)定值電阻R2電流也是，則定值電阻R2兩端的電壓為，所以燈泡L兩端的電壓為③燈泡L的電阻為，遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，所以用電壓表的外接法來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；，大于電流表A2的滿偏電流，所以要對(duì)電流表A2進(jìn)行改裝，給表頭并聯(lián)一個(gè)小電阻R1可以改裝為大量程的電流表，改裝電流表的量程為，符合要求，方框內(nèi)的電路圖如下：【答案】：①5 ②4 ③ 見(jiàn)解析8.★★★【2016 天津9(3)】某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“，”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測(cè)量數(shù)據(jù)盡量精確，繪制曲線完整，可供該同學(xué)選用的器材除了開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線外，還有：電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻等于3kΩ）電壓表（量程0~15V，內(nèi)阻等于15kΩ）電流表（量程0~200mA，內(nèi)阻等于10Ω）電流表（量程0~3A，）
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