高考物理必考17个实验精讲精练专题10描绘小电珠的伏安特性曲线（含解析）

《高考物理必考17个实验精讲精练专题10描绘小电珠的伏安特性曲线（含解析）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、描绘小电珠的伏安特性曲线基本知识实验原理：由于电流增大，小灯泡的功率也增大，温度升高，电灯丝材料的电阻率增大，因此电灯丝的电阻增大，所以灯丝电阻并不是一个定值.由于电流越大，灯丝电阻越大，它的伏安特性曲线(I-U图线)并不是一条直线，在该曲线上，任意一点与原点连线的斜率表示该点(在此电压与电流下)的电阻的倒数，斜率越小，电阻越大.实验器材：“3.8V，0.3A”的小灯泡，4~6V学生电源(或3～4个电池组)，0～100Ω的滑动变阻器，0～15V的电压表，0～06A的电流表，开关一个、导线若干.

2、实验电路：实验步骤：(1)选取适合的仪器按上图所示的电路连接好.(2)将滑动变阻器滑片调节到A端后，闭合开关.(3)调节滑动变阻器，在灯泡额定电压范围内读取数组不同的电压值和电流值，并制表记录.(4)断开开关，拆下导线，将仪器恢复原样.(5)以I为纵轴，U为横轴，画出I-U曲线并进行分析.例题和习题1.某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A9）；电压表（量程3V，内阻3kΩ）；电流表（量程0.5A，内阻0.5Ω）；固定电阻R0（阻值1000Ω）

3、；滑动变阻器R（阻值0~9.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。（1）实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。（3）用另一电源E0（电动势4V，内阻1.00Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改

4、变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，最大功率为___________W。（结果均保留2位小数）【答案】23.（1）（2）增大增大（3）0.391.17【解析】（1）因为电压表量程不够，所以要与电压表串联电阻R0，使其量程由3V增大到4V。因为待测小灯泡的电阻最大为12,而，所以待测电阻属于小电阻，用电流表外接法。实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，所以滑动变阻器用分压器接法。电路图如下图。（2）因为电阻为图象斜

5、率的倒数，因斜率减小，所以电阻增大。电阻率也增大。（3）当滑动变阻器阻值为即最大时，小灯泡功率最小，根据闭合电路欧姆定律9，有，作出图象，与小灯泡的图象的交点为（1.75,0.22），则功率为.当滑动变阻器阻值为即最小时，小灯泡功率最大，根据闭合电路欧姆定律，有，作出图象，与小灯泡的图象的交点为（3.65,0.32），则功率为.图象如下：2.某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关，导线外，还有：电压表（

6、量程0~3V，内阻等于3kΩ）电压表（量程0~15V，内阻等于15kΩ）电流表（量程0~200mA，内阻等于10Ω）电流表（量程0~3A，内阻等于0.1Ω）滑动变阻器（0~10Ω，额定电流2A）滑动变阻器（0~1kΩ，额定电流0.5A）定值电阻（阻值等于1Ω）定值电阻（阻值等于10Ω）9①请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁②该同学描绘出的I-U图像应是下图中的______【答案】①电路如图；②B【解析】①用电压表V1和R5串联，可改装成量程为的电表，量程为200mA的A1与定

7、值电阻R4并联改装成量程为的安培表，待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接电路；②小灯泡的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的I-U图线应该是B.3.图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。（1）根据图1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2中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V。所示读数为：①__________②__________③__________④__________。两组数据得到的电阻分别为____

8、______和__________。9【答案】（1）（2）①0.10A、②0.24A、③2.00V、④0.27V.。（8.30.1）和（2.70.1），如填为（2.70.1）和（8.30.1）也行。【解析】注意电流和电压的对应关系：电流小对应电压小。【点评】本题考查“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中实物图转换为电路图以及电流表、电压表的读数和电阻的计算，难度：中等。4.某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。①实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移