拓展課描繪小燈泡的伏安特性曲線

拓展課:描繪小燈泡的伏安特性曲線課后篇素養(yǎng)形成合格考達標練1.如圖為“描繪小燈泡伏安特性曲線”實驗的實物電路,已知小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)完成下列實驗步驟:①閉合開關前,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,;

②閉合開關后,逐漸移動滑動變阻器的滑片,;

③斷開開關,……根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。(2)畫出與實物電路相應的電路圖。解析(1)滑動變阻器為分壓式接法,故閉合開關前,小燈泡兩端的電壓應為零,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使它靠近滑動變阻器左端的接線柱。閉合開關后,逐漸移動滑動變阻器的滑片,增加小燈泡兩端的電壓,記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù),直至電壓達到額定電壓。(2)與實物電路相應的電路圖如右圖所示。答案(1)①使它靠近滑動變阻器左端的接線柱②增加小燈泡兩端的電壓,記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù),直至電壓達到小燈泡額定電壓(2)見解析圖2.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,使用的小燈泡的規(guī)格為“6V3W”,其他供選擇的器材有:A.電壓表V1(量程0~6V,內(nèi)阻20kΩ)B.電壓表V2(量程0~20V,內(nèi)阻60kΩ)C.電流表A1(量程0~3A,內(nèi)阻0.2Ω)D.電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻1Ω)E.滑動變阻器R1(0~1000Ω,0.5A)F.滑動變阻器R2(0~20Ω,2A)G.直流電源E,電壓6~8VH.開關S及導線若干實驗中要求電壓表示數(shù)在0~6V范圍內(nèi)變化,讀取并記錄下12組左右不同的電壓值U和對應的電流值I,以便繪出伏安特性曲線。在上述器材中,電壓表應選用,電流表應選用,滑動變阻器應選用,并畫出實驗原理圖。

解析小燈泡為“6V3W”,額定電壓為6V,額定電流為0.5A,即允許通過小燈泡的電流最大不超過0.5A,最大電壓不超過6V。在選擇電壓表和電流表時,本著安全、精確的原則,安全原則即量程要大于所測電流或電壓值;精確原則是量程要盡量小,量程越小測量越精確。故電流表應選A2,電壓表應選V1?；瑒幼冏杵鬟x取時要本著安全、夠用、調(diào)節(jié)方便的原則,“安全”即流過滑動變阻器的最大電流I=ER應小于允許通過的最大電流;“調(diào)節(jié)方便”即滑動變阻器的總電阻應接近小燈泡的電阻。本實驗中小燈泡在正常工作時的電阻R燈=U2P=623Ω=12Ω答案ADF電路圖如圖3.如圖甲所示為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變,且對溫度很敏感)的I-U關系曲線圖。(1)為了通過測量得到如圖甲所示I-U關系的完整曲線,在圖乙和圖丙兩個電路中應選擇的是圖,簡要說明理由:。(電源電壓為9V,滑動變阻器的阻值為0~100Ω)

(2)在如圖丁所示的電路中,電源電壓恒為9V,電流表讀數(shù)為70mA,定值電阻R1=250Ω。由熱敏電阻的I-U關系曲線可知,熱敏電阻兩端的電壓為V;電阻R2的阻值為Ω。

解析(1)圖乙的滑動變阻器用的是分壓式接法,加在熱敏電阻兩端的電壓可以從零調(diào)到所需電壓,從而能夠得到完整的I-U圖線,故選圖乙。(2)通過R1的電流為I1=UR1=9250A=36mA,通過熱敏電阻的電流I2=I-I1=(70-36)mA=34mA,由題圖甲可知熱敏電阻兩端的電壓為5.4V,電阻R2=9-5.4答案(1)乙圖乙加在熱敏電阻兩端的電壓可以從零調(diào)到所需電壓(2)5.4105.9等級考提升練4.做“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗。(1)實驗電路圖已經(jīng)畫出了一部分,如圖所示,但尚未完整,請將該電路完整地連接好;(2)按你連接的電路,S閉合后,要使小燈泡的亮度增加,變阻器的滑片P應向(選填“A”或“B”)端移動。

答案(1)如圖所示(2)B5.某同學在做測定小燈泡的伏安特性曲線實驗中得到如下一組U和I的數(shù)據(jù):編號12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205燈光發(fā)光情況不亮微亮逐漸變亮正常發(fā)光(1)在圖上畫出I-U圖線。(2)從圖線上可以看出,當電壓逐漸增大時,燈絲電阻的變化情況是。

(3)圖線表明導體的電阻隨溫度升高而。

解析(1)根據(jù)U、I的數(shù)據(jù),在坐標紙上找出對應的點,連成平滑曲線,即I-U圖線,如圖所示。(2)在I-U圖線中,任一點與坐標原點連線斜率的倒數(shù)即這一狀態(tài)的電阻值,即R=UI,從圖線可以看出,當U<1.40V時,燈泡電壓與電流成正比