描绘小电珠的伏安特性曲线

1在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠（2.5V，0.6W），滑动变阻器，电流表，学生电源，开关，导线若干．
析：①已知灯泡的额定电压及功率，由功率公式可求得电阻的阻值；
②由原理图可知电路的接法为分压接法，故先接滑动变阻器及电源，再将测量电路
并联到滑动变阻器的一部分；注意导线不能交叉，且导线要接在接线柱上；
③为了测量安全，开始时应使灯泡两端的电压为零，故与为泡并联部分电阻应为零；为了增大电压应使并联部分的长度增加；
④由图中数据可知各段相临电压值间对应的电流变化不同，则应在电流变化较大的位置多测几组数据；
（5）灯泡的电阻随温度的增大而增大，故在I-U图象中图象的斜率应减小．
解答：解：（1）由P=
U2
R
可得：R=
U2
P
=
2．52
0.6
≈10Ω；
（2）先将滑动变阻器与电源、开关相连组成闭合回路，再将灯泡等并联在滑动变阻器的一部分中，注意导线不能交叉，且导线要接在接线柱上，特别注意滑动变阻器的接法；
（3）为了测量安全，灯泡两端的电压应为零，由图可知，灯泡与左端并联，故开始时，滑片应滑到a端；滑片向右移动时，并联部分长度增大，故灯泡两端的电压增大；
（4）因ab两段上电流变化较大，故为了更精确的画出I-U图象，在此段内应多测几组数据；故答案为：ab；
（5）因灯泡的电阻随温度的升高而增大，故在I-U图象中为斜率变化的曲线，故A 正确；
故答案为：（1）10；（2）如下较；（3）a；b；（4）ab；（5）A．
点评：描绘小灯泡的伏安特性曲线，为了更精确的绘出图象，都要求多测几组数据，故一般采用分压接法．
2在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：
A．小灯泡（3.8V，1.5W）
B．直流电源（电动势4.5V，内阻约0.4Ω）
C．电流表（量程0～500mA，内阻约0.5Ω）
D．电压表（量程0～5V，内阻约5000Ω）
E．滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器R2（0～50Ω，额定电流1A）
G．开关一个，导线若干
（1）如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图1所示的四个电路中的
丙
，应选用的滑动变阻器是
R1
．
（2）小灯泡的伏安特性曲线如图2中的AB段（曲线）所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了
5
Ω．
分析：（1）根据实验的原理可得实验中应选用滑动变阻器的接法；由电流表及灯泡内阻间的关系可选用电流表的接法．
（2）根据电阻的定义式分别求出灯泡电压是3V和6V时的电阻，再求解灯丝电阻的改变量．
解答：解：（1）由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测量，所以滑动变阻器应选用分压式，分压式接法适用于测量较大阻值电阻（与滑动变阻器的总电阻相比），由于R1＜R L，选用R1时滑片移动时，电压变化明显，便于调节．又小灯泡的电阻约R L=9.6Ω，
R V
R L
＞
R L
R A
，所以安培表应该选用外接法．故应选用图丙所示电路由于电路中采用分压接法，故滑动变阻器应采用小电阻R1；
（2）由图读出，当电压U A=3V时，电流I A=0.20A，则电阻为R A=15Ω；
当电压U B=6V时，电流I B=0.30A，则电阻为R B=20Ω，则电阻的改变量△R=5Ω
故答案为：（1）丙，R1；（2）5
点评：1、要熟记：当要求电流或电压从零调或变阻器的最大电阻值远小于待测电阻值时，滑动变阻器必须用分压式接法；当定值电阻值远小于电压表内阻时，电流表
应用外接法．
2、本题小灯泡的伏安特性曲线是非线性变化的，电阻R=
U
I
，但不能用R=
△U
△I
求电阻．
3在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：
A．小灯泡（2.5V，1.0W）
B．直流电源（电动势3.0V，内阻约0.4Ω）
C．电流表（量程0～600mA，内阻约0.5Ω）
D．电压表（量程0～3V，内阻约5000Ω）
E．滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器R2（0～50Ω，额定电流1A）
G．开关一个，导线若干
如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图所示的四个电路中的
乙
，应选用的滑动变阻器是
E
（填序号）．
分析：由题意可知实验原理，由实验原理可得出实验中需要的电路；根据电压的变化范围大的特点，从而选出滑动变阻器．
解答：解：由题意可知，本实验中应得出范围较大的电压范围，故滑动变阻器应选用分压接法；分压式接法要求选择小电阻的滑动变阻器E，才能提高效率．
同时由于灯泡的内阻较小，故应选用电流表外接法．所以电路图选择乙．
故答案为：乙； E
点评：本题要注意题目中的要求，分别测量正常发光及电流很小时的电阻，故应让灯泡两端的电压从零变化到最大值，故采用分压接法．
5在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，用导纽a．b．c，d，e．f，g和h按图甲所示
方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：
（1）若不管怎样润节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是
g
导线断路．
（2）某同学排除故障后侧绘出电源和小电珠的U-I特性图线．如图乙所示．电源的电动势E=
3
V；小电珠的电阻随温度的上升而
增大
（3）将与上面相同的两个小电珠并联后接到上面电源上，每一只小电珠的实际电功率是
0.99
w．
分析：（1）滑动变阻器采用分压接法时，电压表与电流表示数均可从零开始变化；滑动变阻器采用限流接法时，电压表与电流表示数不能从零开始变化．
（2）电源的U-I图线纵轴截距等于电源的电动势．小电珠的电阻等于
U
I
，由数学知识分析电阻的变化情况；
（3）两个小电珠并联后，根据闭合电路欧姆定律得U-I关系式，作出U-I图象，电源和小电珠的U-I特性图线交点表示小电珠的工作状态，读出电压和电流，求出小电珠的实际电功率．
解答：解：（1）若不管怎样润节滑动变阻器，小电珠
亮度能发生变化，但电压表电流表的示数总不能为零，说明滑动变阻器不起作用，连成了限流接法，故g断路．
（2）电源的U-I图线纵轴截距等于电源的电动势，则由图知，电源的电动势E=3V．小电珠的电阻R=
U
分析：（1）已知灯泡的额定电压及功率，由功率公式可求得电阻的阻值；
（2）由原理图可知电路的接法为分压接法，故先接滑动变阻器及电源，再将测量电路并联到滑动变阻器的一部分；注意导线不能交叉，且导线要接在接线柱上；（3）为了测量安全，开始时应使灯泡两端的电压为零，故与为泡并联部分电阻应为零；为了增大电压应使并联部分的长度增加；
（4）由图中数据可知各段相临电压值间对应的电流变化不同，则应在电流变化较大的位置多测几组数据；
解答：解：（1）小电珠（2.5V，0.6W），所以小电珠电阻大约是10Ω，
粗测小电珠的电阻，应选择多用电表×1倍率的电阻档，结果为7.5Ω
（2）根据实验原理图4完成实物图如图：
（3）为保护小电珠不超过额定电压，开关闭合前，为了安全应将滑动变阻器的滑片P置于a端，使得灯泡两端电压从零开始变化．
为使小电珠亮度增加，P应由中点向b端滑动，灯泡两端电压增大．
（4）为了获得更准确的实验图象，应该在灯泡两端电压从零开始增大的过程中多测量几次，即必须在相邻数据点ab间多测几组数据．
故答案为：（1）×1； 7.5
（2）如图
（3）a、b
（4）ab
点评：描绘小灯泡的伏安特性曲线，为了更精确的绘出图象，都要求多测几组数据，故一般采用分压接法．。