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1、第二章第二章 电路电路 第十节第十节 实验：描绘小灯泡的伏安物实验：描绘小灯泡的伏安物 性曲线性曲线 1下图为某同学测绘额定电压为下图为某同学测绘额定电压为 2.5 V 小灯泡的小灯泡的 IU 图线实图线实 验电路图验电路图 (1)根据电路图，用笔画线代替导线，将下图中的实验电路连接根据电路图，用笔画线代替导线，将下图中的实验电路连接 成完整的实验电路成完整的实验电路 (2)开关开关 S 闭合之前，上图中滑动变阻器的滑片应该置于闭合之前，上图中滑动变阻器的滑片应该置于 _(填填“A 端端” “B 端端”或或“AB 正中间正中间”) 解析：解析：(1)在连接滑动变阻器为分压接法的实物电路中，最好
2、先在连接滑动变阻器为分压接法的实物电路中，最好先 将变阻器电阻丝上两接线柱串联入电路，然后再连接分压部分将变阻器电阻丝上两接线柱串联入电路，然后再连接分压部分(电流电流 表与灯泡串联后与滑动变阻器部分电阻并联，电压表并联在灯泡两表与灯泡串联后与滑动变阻器部分电阻并联，电压表并联在灯泡两 端端) (2)在闭合在闭合 S 前，应使灯泡两端电压最小，以保护灯泡，所以滑前，应使灯泡两端电压最小，以保护灯泡，所以滑 片应置于片应置于 A. 答案答案：(1)连接电路如下图连接电路如下图 (2)A 端端 2图图 1 是小红同学在做是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实验的
3、 实物连接图实物连接图 (1)根据图根据图 1 画出实验电路图：画出实验电路图： (2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图 2 中中 的的、所示，电流表量程为所示，电流表量程为 0.6 A，电压表量程为，电压表量程为 3 V所示读数为：所示读数为： _、_、_、_两组数据得两组数据得 到的电阻分别为到的电阻分别为_和和_ 解析：解析：(1)图见答案图见答案 (2)由题图由题图 2 可知，量程为可知，量程为 0.6 A 的电流表的分度值为的电流表的分度值为 0.02 A， 采用采用“半格估读法半格估读法” ，的读数为的读数为 0.10
4、 A，的读数为的读数为 0.24 A；量程；量程 为为 3 V 的电压表的分度值为的电压表的分度值为 0.1 V，应采用，应采用“估读估读”法，故法，故、 1 10 的读数分别为的读数分别为 2.00 V 与与 0.27 V因小灯泡通过的电流随其两端电压因小灯泡通过的电流随其两端电压 的增大而增大，故的增大而增大，故与与、与与分别对应，由欧姆定律分别对应，由欧姆定律 R 可得，可得， U I 两组数据求得的电阻分别为两组数据求得的电阻分别为 R1 8.3 、R2 2.7 2.00 0.24 0.27 0.10 . 答案：答案：如图所示如图所示 (2)0.10 A 0.24 A 2.00 V 0
5、.27 V (8.30.1) (2.70.1)如填为如填为“(2.70.1) (8.30.1)”也行也行 3有一个小灯泡上标有有一个小灯泡上标有“3.5 V 1.5 W”的字样，现要描绘这的字样，现要描绘这 个灯泡的伏安特性图线有下列器材供选用：个灯泡的伏安特性图线有下列器材供选用： A电压表电压表(05 V，内阻约为，内阻约为 10 k) B电压表电压表(015 V，内阻约为，内阻约为 20 k) C电流表电流表(00.3 A，内阻约为，内阻约为 1 ) D电流表电流表(00.6 A，内阻约为，内阻约为 0.4 ) E滑动变阻器滑动变阻器(10 ，2 A) F学生电源学生电源(直流直流 6
6、V)，还有电键、导线若干，还有电键、导线若干 (1)实验中所用电压表应选用实验中所用电压表应选用_，电流表应选用，电流表应选用 _ (2)实验时要求尽量减小实验误差，测量电压从零开始多取几组实验时要求尽量减小实验误差，测量电压从零开始多取几组 数据，请将下图中实物连接成满足实验要求的测量电路数据，请将下图中实物连接成满足实验要求的测量电路 (3)某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线 (如图所示如图所示)，若用电动势为，若用电动势为 3 V、内阻为、内阻为 2.5 的电源给该小灯泡供的电源给该小灯泡供 电，则该小灯泡的实际功率是
7、电，则该小灯泡的实际功率是_W. 解析：解析：(1)因灯泡的额定电压为因灯泡的额定电压为 3.5 V，为保证安全选用的电压表，为保证安全选用的电压表 量程应稍大于量程应稍大于 3.5 V，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只 能选用能选用 05 V 的电压表，故选的电压表，故选 A；由；由 PUI 得，灯泡的额定电流得，灯泡的额定电流 I 0.43 A，故电流表应选择，故电流表应选择 00.6 A 的量程，故选的量程，故选 D；(2) P U 1.5 3.5 由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能由题意要求可知，电压从零开始变化
8、，并要多测几组数据，故只能 采用滑动变阻器分压接法，灯泡的电阻约为采用滑动变阻器分压接法，灯泡的电阻约为 R8.2 ，跟电流，跟电流 U2 P 表内阻接近，所以用电流表外接法表内阻接近，所以用电流表外接法(3)当灯泡接入电动势为当灯泡接入电动势为 3 V、 内阻为内阻为 2.5 的电源中时，由闭合电路欧姆定律的电源中时，由闭合电路欧姆定律 EUIr 得得 U32.5I.画出画出 UI 图象，与该小灯泡的伏安特性曲线的交点表图象，与该小灯泡的伏安特性曲线的交点表 示该灯泡接入电路中的电压和电流，由图读出通过灯泡电流为示该灯泡接入电路中的电压和电流，由图读出通过灯泡电流为 0.4 A，两端电压为，
9、两端电压为 2.0 V，所以功率为，所以功率为 0.8 W. 答案：答案：(1)A D (2)如图所示如图所示 (3)0.80(0.780.82) 4在在“描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，用导线的实验中，用导线 a、b、c、d、e、f、g 和和 h 按如图所示的方式连接电路，电路中所有按如图所示的方式连接电路，电路中所有 元器件都完好，且电压表和电流表都已调零闭合开关后：元器件都完好，且电压表和电流表都已调零闭合开关后： (1)若电压表的示数为若电压表的示数为 2 V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，电流表的示数为零，小灯泡不亮， 则断路的导线为则断路的导线为_ (2
10、)若电压表的示数为零，电流表的示数为若电压表的示数为零，电流表的示数为 0.3 A，小灯泡亮，则，小灯泡亮，则 断路的导线为断路的导线为_ (3)若反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表、若反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表、 电流表的示数不能调为零，则断路的导线为电流表的示数不能调为零，则断路的导线为_ 解析：解析：(1)电压表的示数为电压表的示数为 2 V，电流表的示数为零，小灯泡不，电流表的示数为零，小灯泡不 亮，说明电压表与小灯泡没有并联好亮，说明电压表与小灯泡没有并联好(可能是可能是 d、h 导线断路导线断路)，但电，但电 压表又与其他部分组成了闭合电路，
11、故断路的导线只可能是压表又与其他部分组成了闭合电路，故断路的导线只可能是 d.(2)小小 灯泡亮，但电压表的示数为零，同样说明电压表与小灯泡没有并联灯泡亮，但电压表的示数为零，同样说明电压表与小灯泡没有并联 好好(可能是可能是 d、h 导线断路导线断路)，但电流表有示数说明，但电流表有示数说明 d 未断路，故断路未断路，故断路 的导线只可能是的导线只可能是 h.(3)反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化， 但电压表、电流表的示数不能调为零，说明滑动变阻器在实际电路但电压表、电流表的示数不能调为零，说明滑动变阻器在实际电路 中没有起到如连接电路中应起
12、到的分压作用，而仅起到限流作用，中没有起到如连接电路中应起到的分压作用，而仅起到限流作用， 故可断定断路的导线为故可断定断路的导线为 g. 答案：答案：(1)d (2)h (3)g 5某实验小组要描绘一个标有某实验小组要描绘一个标有“3.8 V 1 W”的小灯泡的小灯泡 RL的的 伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些 器材可供选择：器材可供选择： A电压表电压表 V(量程量程 5 V，内阻约为，内阻约为 5 k) B直流电源直流电源 E(电动势电动势 4.5 V，内阻不计，内阻不计) C电流表电流表 A1(量程量程
13、 250 mA，内阻约为，内阻约为 2 ) D电流表电流表 A2(量程量程 500 mA，内阻约为，内阻约为 1 ) E滑动变阻器滑动变阻器 R1(阻值阻值 010 ) F滑动变阻器滑动变阻器 R2(阻值阻值 0200 ) (1)为了使调节方便，测量的准确度较高，应选用电流表为为了使调节方便，测量的准确度较高，应选用电流表为 _；滑动变阻器为；滑动变阻器为_(填写仪器符号填写仪器符号) (2)要求实验中小灯泡电压从零逐渐增大到额定电压，测量误差要求实验中小灯泡电压从零逐渐增大到额定电压，测量误差 尽可能小请你为该实验小组设计电路图，并在图中标出器材的符尽可能小请你为该实验小组设计电路图，并在图
14、中标出器材的符 号，画在下面方框中号，画在下面方框中 (3)某小组按实验要求设计出正确电路图并正确连线后，合上某小组按实验要求设计出正确电路图并正确连线后，合上 电键，慢慢增大小灯泡的电压，发现刚开始时两电表均有读数，但电键，慢慢增大小灯泡的电压，发现刚开始时两电表均有读数，但 小灯泡不会发光，请简要分析原因：小灯泡不会发光，请简要分析原因：_ _. 解析：解析：(1)小灯泡的额定电流小灯泡的额定电流 I A263 mA，电流表量，电流表量 P U 1 3.8 程应大于灯泡额定电流，应选程应大于灯泡额定电流，应选 A2，分压接法中为方便调节，通常选，分压接法中为方便调节，通常选 择阻值较小的滑动变阻器，所以选择阻值较小的滑动变阻器，所以选 R1.(2)滑动变阻器分压接法；电流滑动变阻器分压接法；电流 表外接表外接 答案：答案：(1)A2 R1 (2)见下面电路图见下面电路图 (3)刚开始通过小灯泡的电流很小时，根据焦耳定律刚开始通过小灯泡的电流很小时，根据焦耳定律 QI2Rt 可可 知，灯丝发出的热量还不能使它的温度上升得足够高，因此它不亮知，灯丝发出的热量还不能使它的温度上升得足够高，因此它不亮
