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《描绘小灯泡的伏安特性曲线》试题精选[1]

发布时间:2013-11-07 11:02:56  

《电学实验》专题复习 晓红物理工作室

《描绘小灯泡的伏安特性曲线》习题精选

1、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,有以下器材:

A.小灯泡L(3V,0.6A)

B.滑动变阻器R(0~10Ω)

C.电压表V1(0~3V)

D.电压表V2(0~15V)

E.电流表A1(0~0.6A)

F.电流表A2(0~3A)

G.铅蓄电池、开关各一个,导线若干

(1)为了减小误差,实验中应选电流表______________,电压表____________.

(2)在图虚线框内按要求设计实验电路图.

(3) (2009·浙江理综)如图甲所示,在实验中,同组同学已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下的导线的连接.

(4) (2009·天津理综) 连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是(

)

〖答案〗:(1)因灯泡(3V,0.6A),故电流表选E(0~0.6A),电压表选C(0~3V).(2)电路图略.

(3)因为小灯泡的电阻远小于电压表内阻,所以

在用外接法,需要测量多组数据和描绘图象,需要

电压从0开始调节,所以为分压电流表外接法

(4)C:小灯泡的电阻随温度的升高逐渐增大,

所以U-I图象中的斜率也要逐渐增大,C项正确.

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.只有电流从标有2、

发光二极管是目前很多电器的指示灯的电子元件,在电路中符号是

“+”号的一端流入,从标有“-”号的一端流出时,它才能发光,这时可将它视为一个纯电阻.现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示.

(1)已知该型号的发光二极管的正常工作电压为2.0V.若用电动势为12V,内阻可以忽略不计的直流电源供电,为使该二极管正常工作,需要在电源和二极管之间串联一只阻值为________Ω的定值电阻.

(2)已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA,请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致.可选用的器材有:

待测发光二极管

直流电源E(电动势4.5V,内阻可以忽略不计)

滑动变阻器R(最大阻值为200Ω)

电压表V1(量程10V,内阻约50kΩ)

电压表V2(量程5V,内阻约20kΩ)

电流表A1(量程100mA,内阻约50Ω)

电流表A2(量程60mA,内阻约100Ω)

开关S、导线若干

为准确、方便地进行检测,电压表应选用__________,电流表应选用__________.(填字母符号)

(3)画出利用(2)中器材设计的实验电路图.

答案:(1)500 (2)V2 A2 (3)如图所示

解析:(1)由二极管的伏安曲线读出电源为2V时的电流为20mA,再由欧姆定律计算所加的电阻为500Ω.

(3)因要测量二极管的工作曲线,则电压应可取得从零开始一系列值,变阻器采用分压接法,二极管的电阻和电流表内阻相比,则应采用电流表外接法.

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3.(2009·江西师大附中)在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,采用的仪器有:电源E(电动势6V,内阻不计);额定电压4.0V的小灯泡L;电流表A(量程0.6A,内阻约2Ω);电压表V(量程5V,内阻约15kΩ);滑动变阻器R(最大阻值15Ω);开关S,导线若干.实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调.

(1)在做实验时,构成的实物电路如图所示:请指出实物电路中的错误之处:

Ⅰ________________________________________;

Ⅱ_____________________________

___________.

(2)请在虚线方框中画出实验所用的正确电路原理图.

(3)如图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I-U图象,图象是一条曲线而不是直线的原因是__________________________;从图象中可求得小灯泡正常发光时的电阻是________Ω

.

答案:(1)Ⅰ:电流表没有接成外接电路

Ⅱ:滑动变阻器没有接成分压电路

(2)见图

(3)灯丝电阻随温度而改变 10Ω(9.5到10.5Ω之间都给分)

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4.要描绘某电学元件(最大电流不超过6mA,最大电压不超过7V)的伏安特性曲线,设计电路如图甲.图中定值电阻R为1kΩ,用于限流;电流表?量程为10mA,内阻约为5Ω;电压表(未画出)量程为10V.内阻约为10kΩ;电源电动势E为12V,内阻不计.

(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择;

a.阻值0~200Ω,额定电流0.3A b.阻值0~20Ω,额定电流0.5A

本实验应选用的滑动变阻器是______(填“a或b”). (2)正确接线后,测得数据如下表:

②根据以上数据,在图乙中画出该元件的伏安特性曲线.

(3)在图丙中画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图.(无需数值) 答案:(1)a (2)①P ②如图(a)所示 (3)如图(b)所示

解析:因为电源电动势为12V,若选用b,则通过滑动变阻器的电流为0.6A.大于允许通过的最大电流,故滑动变阻器应选a.由电学元件的最大电流和最大电压可估测出该元件的电阻较大,而电流表内阻约为5Ω,电压表内阻约为10kΩ,所以电流表应采用内接法,即电压表并联在M和P之间.

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5、(2012上海静安一模).(8分)太阳能是一种“绿色”能源。在我国上海举办的2010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,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)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及导线若干。

(1) 为了达到上述目的,应选用图1中的实验电路图是图(填“甲”或“乙”);

(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知,当电压小于2.00V时,太阳能电池的电阻_____________ (填“很大”或“很小”);当电压为2.80V时,太阳能电池的电阻约为____________?。

(3)如果把太阳能电池换成某一电阻做实验,测绘出此电阻的伏安特性曲线如图3,则随着电压的升高此电阻的阻值 (填增大、减小、不变),如果把这个电阻和一个阻值为1.375?定值电阻串联后直接接在一个电动势E=1.5伏,内阻r=0.5?的电源两端,则此电阻的实际功率为 W(保留一位有效数字)。 5(1)甲;(2)很大;1.0×103(965~1040)(3)减小、0.3。

6、(2012苏州高三调研测试).(10分)一个小灯泡的额定电压为2.0V。额定电流约为0.5A,选用下列实验器材进行实验,并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线

A.电源E:电动势为3.0V,内阻不计; B.电压表V1:量程为0~3V,内阻约为1k? C.电压表V2:量程为0~15V,内阻约为4k? D.电流表A1:量程为0~3A,内阻约为0.1?; E.电流表A2:量程为0~0.6A,内阻约为0.6?; F.滑动变阻器R1:最大阻值为l0Ω,额定电流为0.6A; G.滑动变阻器R2:最大阻值为l5Ω,额定电流为1.0A; H.滑动变阻器R3:最大阻值为l50Ω,额定电流为1.0A; I.开关S,导线若干.

实验得到如下数据(I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压):

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(1)实验中电压表应选用 ;电流表应选用 ;滑动变阻器应

选用 (请填写选项前对应的字母).

(2)请你不要改动已连接导线,在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上.闭合开关前,应

使变阻器滑片放在最 (填“左”或“右”)端.

(3)在下面坐标中画出小灯泡的U?I曲线.

(4)若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0?的电池两端,则小灯泡的实际功率约为

(保留两位有效数字).

7、 某同学用图所示电路,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.

(1)除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:

电流表:A1(量程100mA,内阻约2Ω);

A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω);

电压表:V1(量程5V,内阻约5kΩ);

V2(量程15V,内阻约15kΩ);

滑动变阻器:R1(阻值范围0~10Ω);

R2(阻值范围0~2kΩ);

电源:E1(电动势为1.5V,内阻约为0.2Ω);

E2(电动势为4V,内阻约为0.4Ω).

为了调节方便,测量原理准确,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)

(2)根据实验数据,计算并描绘出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

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《电学实验》专题复习 晓红物理工作室 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.

(3)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中的__________.

答案:(1)A2 V1 R1 E2 (2)1.5 11.5 0.78

(3)A

解析:由于灯泡额定电压只有3.8V而额定电流为0.3A,所以为了读数更准确,电压表应选V1(5V),电流表应选A2(0.6A),电源应选E2(4V),为了尽可能全面地反映出灯泡电阻R随U变化的关系,电压表的读数范围应尽可能大,所以采用变阻器的分压接法,则变阻器应选R1(0~10Ω).

反思提升:仪器选择一般应考虑三方面因素,(1)安全因素:如通过电源、电阻、电流表、电压表等的电流不能超过其允许的额定电流.,(2)误差因素:选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差,电压表、电流表在使用时,要尽可能使指针接近满刻度的量程,其指针应偏转到满刻度的\f(2,3)左右,即在量程符合要求的情况下选量程小的.,(3)便于操作:如选用滑动变阻器应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求,又便于调节,滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线.

8、(2008·高考天津卷)用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路,请将实物图连线成为实验电路.

微安表μA(量程0~200μA,内阻约200Ω);

电压表V(量程0~3V,内阻约10KΩ);

电阻R0(阻值约20kΩ):

滑动变阻器R(最大阻值50Ω,额定电流1A);

电池组E(电动势3V,内阻不计);

开关S及导线若干.

解析:描绘电阻R0伏安特性曲线的电路,需要设计成分压电路;因电阻R0阻值大于电压表内阻,必须设计成电流表内接电路测量.实验电路实物连线图如图所示.

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