2012届高三最新物理实验试题汇编:描绘小灯泡的伏安特性曲线
高考物理 实验专题:描绘小灯泡的伏安特性曲线

高考物理 实验专题:描绘小灯泡的伏安特性曲线1.在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x 约为200 Ω,电压表V 的内阻约为2 kΩ,电流表A 的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图甲或乙所示,结果由公式R x =U I 计算得出,式中U 与I 分别为电压表和电流表的读数;若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2,则________(填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x 1______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值R x 2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
答案 R x 1 大于 小于1. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学测得电流—电压的数据如下表所示:(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线。
(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出电阻随电流的变化曲线如图所示;请指出图线的特征,并解释形成的原因。
答案(1)如图所示(2)电阻随电流增大存在三个区间,电阻随电流的变化快慢不同。
第一区间电流很小时,电阻变化不大;第二区间灯丝温度升高快,电阻增大快;第三区间部分电能转化为光能,灯丝温度升高变慢,电阻增大也变慢。
2.某学习小组欲探究小灯泡(“3 V、1.5 W”)的伏安特性,可提供的实验器材如下:A.电池组:电动势约4.5 V,内阻可不计;B.双量程的电压表:V1:量程为0~3 V、内阻约为3 kΩ;V2:量程为0~15 V、内阻约为15 kΩC.双量程的电流表:A1:量程为0~0.6 A、内阻约为1 Ω;A2:量程为0~3 A、内阻约为0.1 ΩD.滑动变阻器R:阻值范围为0~10 Ω、允许通过的最大电流为2 A;E.开关S,导线若干。
在尽量提高测量精度的情况下,请回答下列问题:(1)根据以上器材,用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接成完整电路。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到________(填“A”或“B”)端。
高考物理实验-描绘小灯泡的伏安特性曲线

描绘小灯泡的伏安特性曲线知识元实验器材、电路的选择知识讲解一、仪器选择1.电压表:看电源电动势,选择量程和电源电动势接近的电压表;注意:不是选择比电源电动势小的,而是选择和电源电动势E接近的,可以选择比电源电动势大的的电压表,这时主要通过滑动变阻器对电压进行调节.2.电流表:一般情况下,用电流表的量程和电路中电流进行比较,电路中的电流可以用电源电压除以电路中的大致电阻进行估算,即,其中E为电源电动势,R为电路中估计的总电阻.另:可以根据题目给出的伏安特性曲线的最大值进行选择.3.滑动变阻器:分压电路中选择滑动变阻器选择比待测电阻小很多的;限流电路中,选择阻值为待测电阻阻值的2-5倍的滑动变阻器.二、电流表的基本接法方法一:内接法外接法电路图测量值R测=误差原因电流表分压电压表分流=<R测R真==>R测真实值R真=测量值与真测量值大于真实值测量值小于真实值实值的关系适用条件R x>R x<适用于测量大阻值电阻小阻值电阻口诀大内偏大小外偏小方法二:实验试探法:按图所示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下:如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,说明电流表分压明显,则应采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,说明电压表分流明显,则应采用电流表内接法.三、滑动变阻器的接法滑动变阻器共有两种接法,限流法和分压法,电路图如下:限流法分压法1.首选要清楚滑动变阻器的分压接法和考虑限流接法的优、缺点:(1)限流接法线路结构简单,消耗能量少;(2)分压接法电压表、电流表测量范围大,可以从0到接近电源电动势间连续调节,测量数据多;2.选用原则:(1)优先限流接法,因为它电路结构简单,消耗能量少;(2)下列情况之一者,必须采用分压接法:a.零起必分压:要求多测几组数据(电压变化范围大),或要求电压从0开始变化;b.滑小必分压:待测电阻大于滑动变阻器阻值,采用限流接法不能满足要求;c.烧表必分压:电源电动势比电压表量程大很多,限流接法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程.例题精讲实验器材、电路的选择例1.小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系,已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω,R随t的升高面增大实验电路如图1所示,控温箱用以调节金属电阻的温值。
高中物理实验基础与实战:11.描绘小灯泡的伏安特性曲线 Word版含答案

设计与创新能力:要求考生将教材中的实验原理、实验方法迁移到新的背景中,以完成新的实验要求的设计性实验,将逐步取代对原教材中实验的考查。
【实验目的】1.描绘小灯泡的伏安特性曲线。
2.理解并检验灯丝电阻随温度升高而增大。
3.掌握仪器的选择和电路连接。
【实验原理】1.根据部分电路欧姆定律,一纯电阻R两端电压U与电流I总有U=I·R,若R为定值时,u—I图线为一过原点的直线。
小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大,其电阻也就随温度的升高而增大。
而通过小灯泡灯丝的电流越大,灯丝的温度也越高,故小灯泡的伏安特性曲线(u—I曲线)应为曲线。
2.小灯泡(3.8V,0.3A)电阻很小,当它与电流表(0.6A)串联时,电流表的分压影响很大,为了准确测出小灯泡的伏安特性曲线,即U、I的值,电流表应采用外接法,为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化,滑动变阻器应采用分压式连接。
3.实验电路如右图所示,改变滑动变阻器的滑片的位置,从电压表和电流表中读出几组在坐标纸上以I为横坐标,U值画出U-I图象。
【实验器材】小灯泡(3.8V,0.3A),电压表(0-3V-15V),电流表(0-0.6A-3A),滑动变阻器(20Ω),学生低压直流电源,电键,导线若干,坐标纸、铅笔。
【实验步骤】1.如图所示连结电路安培表外接,滑线变阻器接成分压式。
电流表采用0.6A量程,电压表先用0~3V的量程,当电压超过3V时采用15V量程。
2.把变阻器的滑动片移动到一端使小灯泡两端电压为零3.移动滑动变阻触头位置,测出15组不同的电压值u和电流值I,并将测量数据填入表格。
4.在坐标纸上以u为横轴,以I为纵轴,建立坐标系,在坐标纸上描出各组数据所对应的点。
(坐标系纵轴和横轴的标度要适中,以所描图线充分占据整个坐标纸为宜。
)将描出的点用平滑的曲线连结起来,就得小灯泡的伏安特性曲线。
5.拆除电路、整理仪器。
【注意事项】1.实验过程中,电压表量程要变更:U<3V时采用0—3V量程,当U>3V时采用0—15V量程。
高考物理电学实验描绘:小灯泡的伏安特性曲线—

二、描绘小灯泡的伏安特性曲线1.某同学用伏安法测绘一额定电压为6 V,额定功率为3 W的小灯泡的伏安特性曲线,实验所用电压表内阻约为6 kΩ,电流表内阻约为1.5 Ω。
实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择。
(1)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图(c)所示,该同学选择的电路图是图(______)(填“a”或“b”)。
(2)若选择另一个电路图进行实验,在答题卡所给图上用实线画出实验中应得到的I U-关系曲线的示意图。
2.某实验小组的同学计划描绘小灯泡的伏安特性曲线,实验室提供了如下实验器材。
A.标有“12 V 6 W”的小灯泡B.电流表A(量程为300μA,内阻为200Ω )C.电压表V(量程为3 V,内阻为kΩ3 )D.电阻箱1(0999.9Ω)R~E.电阻箱2(09999.9Ω)R~F.滑动变阻器3R(0~5Ω ,允许通过的最大电流为5 A)G.滑动变阻器4R(0~50Ω ,允许通过的最大电流为0.01 A)H.电源E(电动势为15 V,内阻较小)I.单刀单掷开关一个、导线若干(1)为了完成实验,需将电流表改装成量程为0.6 A 的电流表,则电阻箱1R 应调为______Ω,若将电压表的量程扩大到12 V ,则电阻箱2R 应调为______Ω;滑动变阻器应选择(填实验器材前的字母序号)。
(2)为了描绘小灯泡的伏安特性曲线,该小组的同学设计了如图所示电路,其中X 为______,Y 为______。
(填实验器材前的字母序号)(3)某次实验时,电流表的读数为180μA ,电压表的读数为2.07 V ,此时小灯泡L 的阻值为_______Ω。
(结果保留3位有效数字)3.某同学要描绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线,有下列器材可供选择A.电池组(电动势4.5 V ,内阻约为1 Ω);B.电压表(量程为0~15 V ,内阻约为3 kΩ);C.电流表1A ,量程为0~20 mA ,内电阻120Ωr =;D.电流表2A ,量程为0~300 mA ,内电阻28Ωr ≈;E.定值电阻0R ,阻值为180 Ω;F.滑动变阻器1R (最大阻值20 Ω,额定电流1 A );G.滑动变阻器2R (最大阻值2000 Ω,额定电流0.3 A );H.开关一个、导线若干。
新课标2012届高考物理总复习配套课件实验8 描绘小电珠的伏安特性曲线

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1.由于电压表不是理想电表 , 内阻并非无穷大 , 对电路的影响 . 由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大, 会带来误差. 会带来误差. 2.在坐标纸上描点、作图带来误差. .在坐标纸上描点、作图带来误差.
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题型一 [例1] 例
图1
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2.测出小电珠在不同电压下的电流 . (1)闭合开关 前 , 滑动变阻器触头应移到最左端, 以使开关闭合 闭合开关S前 滑动变阻器触头应移到最左端, 闭合开关 时小电珠电压能从0开始变化;同时, 时小电珠电压能从 开始变化;同时,这样做也防止开关刚闭合时小电 开始变化 珠两端电压过大而烧坏灯丝. 珠两端电压过大而烧坏灯丝.
0.6 A”的小电珠,则选用电压表的 V量程. 的小电珠, 量程. 的小电珠 则选用电压表的3 量程
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5.保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加,到额定值,读出 .保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加,到额定值,读出I 后立即断开开关. 后立即断开开关. 6.误差较大的点要舍去,U—I应是平滑曲线而非折线. .误差较大的点要舍去, 应是平滑曲线而非折线. 应是平滑曲线而非折线
1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8
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特别提醒 I—U图线在 0=1.0 V左右将发生明显弯曲,故在 =1.0 V左右测 图线在U 左右将发生明显弯曲, 图线在 左右将发生明显弯曲 故在U= 左右测 绘点要密,否则将出现很大误差. 绘点要密,否则将出现很大误差.
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高中物理实验:“描绘小灯泡伏安特性曲线”中求功率的问题

“小灯泡伏安特性”中的功率问题一、实验题1.做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验时,已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W,,实验可供选择的器材如下:a.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约5Ω)b.电流表A2(量程0~3A,内阻约0.1Ω)c.电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ)d.电压表V2(量程0~15V,内阻约2000Ω)e.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流1A)f.滑动变阻器R2(阻值0~5000Ω,额定电流500mA)g.直流电源的电动势为3.0V,内阻忽略不计h.开关k,导线若干①为了完成实验且尽可能减小实验误差,电流表应选择,电压表应选择,滑动变阻器应选择(填写实验器材前的序号)②请设计合理的电路来完成该实验,把电路图画在方框里。
③实验中,当电压表的示数为U 时,电流表的示数为I,则小电珠电阻的真实值U(填“大于”“等于"或“小于")。
I④通过实验得到多组数据,做出小电珠的伏安特性曲线,如图所示。
如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为2.0Ω的定值电阻串联,接在电动势为3.0V、内阻忽略不计的直流电源两端,则每个小电珠消耗的实际功率为W 。
(结果保留两位小数)【答案】a c e 大于0.55(0.53—0.55)【解析】(1)灯泡额定电压是2.5V,电压表应选c;由表中实验数据可知,最大电流为0.49A,电流表选a;为方便实验操作,滑动变阻器应选e;(2)描绘小灯泡伏安特性曲线,电压与电流要从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;由表中实验数据可知,灯泡最大电阻约为3.7Ω,电压表内阻约为2kΩ,灯泡电阻阻值远小于电压表内阻,电流表应采用外接法,电路图如图所示:(3)由于电压表的分流作用,所以电流表的示数比流经灯泡的电流偏大,故根据欧姆定律R =U测量电阻偏小,即计算得到的小电珠的电阻值IU小于真实值;则小电珠电阻的真实值大于。
I(4)将定值电阻与电源等效为内阻为2.0Ω,电动势为3.0V 的电源,由闭合电路欧姆定律得:U=3.0﹣2.0I,将路端电压与电流的关系图象作入图象中,如图所示:由图可知,U=1.28V,I=0.43A,所以灯泡的实际功率为:P =UI = 0.55W2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验室提供了如下器材:A.小灯泡(3V,1.8W)B.电压表(量程3V,内阻约为20kΩ)C.电流表(量程0.6A,内阻约为0.2Ω)D.滑动变阻器(0~10Ω,2A)E.电源(电动势3V,内阻不计)F.开关及导线若干,坐标纸实验中要求小灯泡上的电压从零开始测量尽可能准确,调节测量多组对应的U、I 值。
人教版高中物理电学实验《描绘小灯泡的伏安特性曲线》试题精选(含答案)

《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.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.只有电流从标有“+”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)V2A2(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.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)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0.3Ab.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U MO随MN间电压U MN变化的示意图.(无需数值)答案:(1)a(2)①P②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.5、(2012上海静安一模).(8分)太阳能是一种“绿色”能源。
描绘小灯泡的伏安特性曲线实验

一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线,分析曲线的变化规律.二、实验原理1.用电流表测出通过小灯泡的电流,用电压表测出小灯泡两端的电压,测出多组(U,I)值,在U-I坐标系中描出各对应点,用一条平滑的曲线将这些点连接起来,就可得到小灯泡的伏安特性曲线.2.小灯泡(3.8 V,0.3 A)的电阻很小,当它与电流表(量程为0.6 A)串联时,电流表的分压影响很大,故为了准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线,即测出U、I的值,电流表应采用外接法;为使小灯泡上的电压能从零开始连续变化,滑动变阻器应采用分压式接法.三、实验器材小灯泡(3.8 V,0.3 A)或(9 V,0.7 A)一只,电压表(0~3 V~15 V)、电流表(0~0.6 A~3 A)各一只,滑动变阻器一只,学生低压直流电源(或电池组)、开关一只、导线若干、坐标纸、铅笔.五、实验注意事项1.由于小灯泡的电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法.2.因本实验要作出I-U图线,要求测出电压从零变化至U额的多组数据,因此滑动变阻器要采用分压式接法.3.开关闭合前滑动变阻器的滑片应移到图51-1中的A端,调节滑片时要注意电压不能超过小灯泡的额定值.4.实验中各组读数要选择均匀,间隔大致相等,作图时两坐标轴的标度要适当,使图线不会偏向一边或过小或过大.5.画I-U曲线时,不能画成折线,而应画成平滑的曲线,偏差较大的点应舍弃.一、仪器的选择与电路的设计1.电学实验中仪器的选择方法(1)基本原则①安全——不损坏实验器材.②精确——尽可能减少实验误差.③方便——便于实验操作、读数和数据处理.(2)实验仪器的选取①电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流.②用电器的额定电流应大于或等于通过它的实际电流.③电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值,一般两表的指针应指到满偏刻度的12至满偏之间的位置为宜.2.滑动变阻器的两种接法及选择方二、螺旋测微器2.原理:精密螺纹的螺距是0.5 mm,即K每旋转一周,P前进或后退0.5 mm,可动刻度分成50等份,每一等份表示0.01 mm,即可动刻度每转过一等份,P前进或后退0.01 mm.因此,从可动刻度旋转了多少等份就知道长度变化了多少个0.01 mm.用它测量长度,可以精确到0.01 mm,还可以估读到0.001 mm(即毫米的千分位),因此螺旋测微器又称为千分尺.3.读数方法:先从固定刻度G上读出半毫米整数倍的部分,不足半毫米的部分由可动刻度读出,即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的横线重合,从而读出可动刻度示数(注意估读),即有:测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度(注意单位为mm).如图50-5所示,固定刻度示数为2.0 mm,不足半毫米而从可动刻度上读的示数为14.5格,最后的读数为:2.0 mm+14.5×0.01mm=2.145 mm.图50-54.注意事项(1)测量前需校对零点:先使测砧A与测微螺杆并拢,观察可动刻度的零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合,以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度是否重合,否则应加以修正.2)读数时,除注意观察毫米整数刻度线外,还要特别注意半毫米刻度线是否露出.螺旋测微器要估读,以毫米为单位时要保留到小数点后第三位.(3)测量时,当螺杆P快要接触被测物体时,要停止使用粗调旋钮K,改用微调旋钮K′,当听到“咔、咔”响声时,停止转动微调旋钮K ′,并拧紧固定旋钮.这样做既可以保护仪器,又能保证测量结果的准确.(2)在不知道Rx 、RV 、RA 的大约值时,可用试触法.如图50-8所示,触头分别接触a 、b ,如 表变化大,说明表分压大,应选外接法;如表变化大,说明 表分流大,应选内接法.2.电流表内接法与外接法的选择方法内接法外接法电路图误差 分析 电流表分压 U 测=U x +U A 电压表分流I 测=I x +I V 电阻 测量值 R 测=U 测I 测=R x +R A >R x测量值大于真实值R 测=U 测I 测=R x R VR x +R V <R x测量值小于真实值适用 条件R x >R A R VR x <R A R V(1)直接比较法:当R x≫R A时用内接法;当R x≪R A时用外接法.本实验一般选择3伏电源,3伏挡伏特表(内阻为3千欧或1千欧),安培表0.6安挡(内阻约为0.1欧),金属丝电阻大约5~10欧,显然应取外接法,但待测电阻往往很不直观,这就需要用下面两种方法确定测量电路.(2)临界值计算法:由误差理论知当R x=R A R V时,内接法、外接法一样,我们称R A R V为临界值;R x>R A R V时,可用内接法;R x<R A R V时,可用外接法.(3)测试判断法:当R x、R A、R V大约值都不清楚就用测试判断法.如图1所示,将单刀双掷开关S分别接触a点和b点,若看到安培表示数变化比伏特表示数变化大,则说明伏特表分流影响较大,应该选内接法;若伏特表示数变化比安培表示数变化大,则说明安培表分压影响较大,应该选外接法.二、限流电路和分压电路1.限流电路如图3所示,实际上滑动变阻器的右边部分并没有电流流过.该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R用两端的电压调节范围:U≥U用≥UR用R0+R用;电流调节范围:UR用≥I用≥UR0+R用.即电压和电流不能调至零,因此调节范围较小.要使限流电路的电压和电流调节范围变大,可适当增大R0.另外,使用该电路时,在接通前滑片P置于电阻最大的位置.2.分压电路如图4所示,实质上滑动变阻器的左边部分与R用并联后再与滑动变阻器的右边串联.注意滑动变阻器的两端都有电流流过,且电流不相同.该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R用两端的电压调节范围为U≥U用≥0,即电压可调到零,电压调节范围大.电流调节范围为ER用≥I用≥0.使用分压电路,当R0<R用时,调节性能好.通电前,滑片P置于A端,使U用=0.3.两种用法的选择如果滑动变阻器的额定电流够用,在下列三种情况下必须采用分压接法:(1)用电器的电压或电流要求从零开始连续可调.(2)要求用电器的电压或电流变化范围大,但滑动变阻器的阻值小.(3)采用限流接法时限制不住,电表总超量程,用电器总超额定值.在安全(I滑额够大,仪表不超量程,用电器上的电流、电压不超额定值,电源不过载)、有效(调节范围够用)的前提下,若R用≤R0,原则上两种电路均可采用,但考虑省电、电路结构简单,可优先采用限流接法;而若R用≫R0,则只能采用分压电路.三、电表的选择与读数1.电表的选择实验中,电表的选择首先要估算电路中电流、电压的调节范围,依据电压、电流的调节范围选择电表.一般依据下列原则:(1)在不超过量程的前提下,选择小量程电表. (2)电表的读数一般不应小于量程的13.2.电表的读数方法最小分度是“1”的电表,测量误差出现在下一位,下一位按110估读,如最小刻度是1 mA 的电流表,测量误差出现在毫安的十分位上,估读到十分之几毫安.最小分度是“2”或“5”的电表,测量误差出现在同一位上,同一位分别按12或15估读.如学生用的电流表0.6 A 量程,最小分度为0.02 A ,误差出现在安培的百分位,只读到安培的百分位,估读半小格,不足半小格的舍去,超过半小格的按半小格读数,以安培为单位读数时,百分位上的数字可能为0、1、2…9;学生用的电压表15 V 量程,最小分度为0.5 V ,测量误差出现在伏特的十分位上,。
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1(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1kΩC.电压表V2:量程为0~15V,内阻约为4kΩD.电流表A:量程为0~3A,内阻约为0.1Ω;1E.电流表A:量程为0~0.6A,内阻约为0.6Ω;2F.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):(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.U-曲线.(3)在下面坐标中画出小灯泡的I(4)若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率约为(保留两位有效数字).1答案:2(201山西四校联考).(9分)某同学测绘标有“4.8V,0.3A”字样的小灯泡的电功率P随电压U的变化的图像,要使小灯泡两端的电压从0V到4.8V连续变化,为了使测量尽可能准确,除了导线和开关外,可供选择的仪器还有:A.电流表(量程为0.6A,内阻约为1Ω)B.电流表(量程为3A,内阻约为0.2Ω)C.电压表(量程为6V,内阻约为2kΩ)D.电压表(量程为15V,内阻约为4.5kΩ)E.滑动变阻器(阻值范围为0--20Ω,额定电流为2A)F.滑动变阻器(阻值范围为0—2kΩ,额定电流为0.5A)G.电池组(电动势为6V,内阻约为1Ω)(1)选用的器材代号为_______________________。
(2)在图甲所示的虚线框中画出实验电路图。
(3)根据实验测量的数据描出P—U图像,如图乙所示,小灯泡在 1.5V电压下的阻值为_______Ω。
2.(9分)(1)ACEG (3分)(2)(3分)如图(3)22.5Ω(3分)3(2012栟茶中学第二次调研).(8分)某同学想描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线,实验室提供下列器材:A.电压表V(量程为0-5V,内阻约5kΩ)B.电流表A1(量程为0-25mA,内阻约0.2Ω)C.电流表A2(量程为0一0.6A,内阻约0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0一10Ω,额定电流1.5A);E.滑动变阻器R2(0一1000Ω,额定电流0.5A)F.定值电阻R0(R0=1000Ω)G.直流电源(电动势6V,内阻忽略不计)H.电键一个、导线若干(1)该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路,得到热敏电阻电压和电流的7组数据(如下表),请你在方格纸上作出热敏电阻的伏安特性曲线.(2)该同学选择的电流表是 ▲ (选填“B ”或“C ”),选择的滑动变阻器 是 ▲ (选填“D ”或“E ”)(3) 3.(8分(1)(2)减小 B D(3)图略(分压电路,安内接法)4.(2012广东惠州第三次调研 )(9分)在“描绘小灯泡的伏特安特性曲线”的实验中,除有一标有“6V ,1.5W “的小灯泡、导线和开关外,还有: A .直流电源6V (内阻不计) B .直流电流表0—3A (内阻0.1Ω以下) C .直流电流表0—300mA (内阻约为5Ω) D .直流电压表0—10V (内阻约为15k Ω) E .滑动变阻器10Ω,2A F .滑动变阻器1k Ω,0.5A 实验要球小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。
①实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 (均用序号表示) ②在方框内画出实验电路图。
③试将图所示未完成连接器材连成实验电路。
4.答案:5.(2012长春高三第一次调研).(8分)某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,用伏安法研究某电子元件R1(6V ,2.5W )的伏安特性曲线,要求多次测量尽可能减小实验误差,备有下列器材:-1A乙甲 R A .直流电源(6V ,内阻不计)B .电流表G (满偏电流3mA ,内阻Rg=10Ω)C .电流表A (0~0.6A ,内阻未知)D .滑动变阻器R (0~20Ω,5A )E .滑动变阻器R’(0~200Ω,1A )F .定值电阻R0(阻值1990Ω)G .开关与导线若干 (1)根据题目提供的实验器材,请你设计出测量电子元件R1伏安特性曲线的电路原理图(R1可用“”表示)。
(画在方框内)(2)在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用 。
(填写器材序号)(3)将上述电子元件R1 和另一电子元件R2接入如图所示的电路甲中,它们的伏安特性曲线分别如图乙中oa 、ob 所示。
电源的电动势E=6.0V ,内阻忽略不计。
调节滑动变阻器R3,使电子元件R1和R2消耗的电功率恰好相等,则此时电子元件R1的阻值为 Ω,R3接入电路的阻值为 Ω(结果保留两位有效数字)。
5.【答案】(8分)(1)如右图所示 (2分)(错一处均不给分) (2)D (2分) (3)10 4.0 (每空2分)6. (2012河南三门峡调研)(8分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学通过建立坐标系、描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线如图(a )所示。
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。
(b )(a )②将两个这样同种规格的小灯泡并联后再与10Ω的定值电阻串联,接在电压恒为4V 的电源上,如图(c )所示,则电流表的示数为 A ,此刻每个小灯泡的电阻为 Ω。
(结果保留两位有效数字)。
6.答案: ①如图所示(4分) ②0.30A (0.29-0.31都对)(2分) 6.2Ω(2分) (在误差允许的范围内都可以)7.(2012上海虹口区期末).(8分)市场上有一种在蚊帐内使用的小型直流电动机电风扇。
某物理研究型学习小组想测定电风扇正常运行时的机械功率,于是找到了一台这样的电风扇并从铭牌上读出了额定电压U ,但其它字迹不清楚。
该小组成员取出电池,并从电风扇连接电池的正、负两极各接出一条引线。
提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器、备用电池若干节、电键、若干导线、固定电池的电池盒。
(1)测量时,选择的电路图比较合理的是________图(选填“甲”或“乙”)。
(2)该小组进行了如下的实验步骤:(A )按事先设计的电路连接各元件,并将变阻器的滑动片移动到最左端;(B )合上开关,将滑动片从最左端开始缓慢向右移动,使电压表和电流表都有明显的示数,但电风扇并未转动,读出此时电压表和电流表的读数分别为U 0、I 0; (C )……………;请补写步骤(C )的实验操作过程:________________________________________________ ____________________________________________________________________________。
(D )用测得的物理量表示电动机M 正常运转时输出的机械功率P 输出=___________________。
(3)该小组同学找了甲、乙两个不同规格的电风扇继续进行测量,用伏安法分别测出甲、乙两个电风扇的伏安特性曲线如图所示。
若他们将甲、乙两个电风扇串联接在6V 的恒压电源两端,则甲的实际功率为_______________W ,乙的实际功率为_______________ W 。
(要求保留作图求解的痕迹)7.答案:(1)甲 (2分); (2)C 、移动滑动变阻器的滑动片,当电压表的读数达到U 时,观察电风扇是否正常工作,若正常工作,记下此时电压表的读数U 和电流表的读数I (2分);D 、输出的机械功率P 出=IU -I 2U 0/I 0 (1分)。
(c )甲乙(3)1.4(1分), 2.8 (1分), 作出经过0.7A 、平行于U 轴的直线,描出两个工作点(1分)。
8(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____________Ω。
(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1.375Ω定值电阻串联后直接接在一个电动势E=1.5伏,内阻r=0.5Ω的电源两端,则此电阻的实际功率为 W (保留一位有效数字)。
8(8分)(1)甲;(2)很大;1.0×103(965~1040)(3)减小、0.3。
9(2012上海卢湾区期末测试)电路图如图(a )所示,所用器材有:小灯泡(2.5V ,0.6W )、滑动变阻器、多用表、电流表、蓄电池、电键、导线若干。
(1)粗测小灯泡的电阻,应选用多用表的 ①____倍率(选填“×1”、“×10”、或“×100”),正确操作后,多用表的示数如图(b )所示,结果为 ②___Ω。
(2)实验中使用多用表测电压,请根据图(a )的电路图在图(c )中将实物图补充完整;(b )S (a ) )9.(6分)(1)×1,7 (2)(如右图)10(2012栟茶中学二次调研).(8分)某同学想描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线,实验室提供下列器材:A .电压表V (量程为0-5V ,内阻约5k Ω)B .电流表A 1(量程为0-25mA ,内阻约0.2Ω)C .电流表A 2(量程为0一0.6A ,内阻约0.1Ω)D .滑动变阻器R 1(0一10Ω,额定电流1.5A);E .滑动变阻器R 2(0一1000Ω,额定电流0.5A )F .定值电阻R 0(R 0=1000Ω)G .直流电源(电动势6V ,内阻忽略不计) H .电键一个、导线若干(1)该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路,得到热敏电阻电压和电流的7组数据(如下表),请你在方格纸上作出热敏电阻的伏安特性曲线.(2)该同学选择的电流表是 ▲ (选填“B ”或“C ”),选择的滑动变阻器 是 ▲ (选填“D ”或“E ”)(3)请在上面的方框中画出该同学完成此实验的电路图(热敏电阻符号为) 10.(8分(1)(2)减小 B D(3)图略(分压电路,安内接法)11(2012四川绵阳二次诊断性考试)(11分)某中学研究性学习小组,通过实验研究小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变化的问题。