实验9 描绘小电珠的伏安特性曲线课件.ppt

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1、(2017·全国卷I)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0.32A);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);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甲所示。由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻(选填“增大”“不变”

2、或“减小”),灯丝的电阻率(选填“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乙所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改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)【解析】(1)由于电压表量程是0～3V

3、安特性曲线上的某一点与原点连线的斜率的物理意义是1/RL,随着电流的增加,小灯泡的电阻增大,由电阻定律知灯丝的电阻率增大。(3)当滑动变阻器阻值R1=9Ω时,小灯泡上电压随电流变化的关系为:U1=E0-I1(r+R1),即:U1=4-10I1①;在图甲小灯泡伏安特性曲线上作出①关系式表示的直线(如图)。直线①与曲线交点坐标为(1.75V,225mA),故小灯泡的最小功率为P1=I1U1=0.225×1.75W=0.39W;当滑动变阻器阻值R2=0时,灯泡消耗的功率最大,有U2=E0-I2r,即:U

4、2=4-I2②,直线②与曲线交点坐标为(3.67V,320mA),如图所示。小灯泡的最大功率为P2=I2U2=0.32×3.67W=1.17W。答案:(1)见解析　(2)增大　增大　(3)0.39　1.171.某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件.图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：（1）为提高实验结果的准确程度，电流表应选用_______；电压表应选用_______；滑动变阻器应选用_______.（以上均填器材代

5、号）（2）为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号.（3）若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？相同点：______________________________________，不同点：______________________________________.【答案】(1)A2；V1；R1(2)(3)相同点：通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系.不同

6、点：该元件的电阻随电压的升高而减小，而小电珠的电阻值随电压的升高而增大.2.(2015·浙江高考)图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。(1)根据图甲画出实验电路图。(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乙中的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和。【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)要会根据实物图画电路图。(2)能够正确读出电流表和电压表的数值。【解析】(1)根据实

7、物图画出电路图如图(2)由实物图可知,电流表接的是0.6A的量程,电压表接的是3V的量程,因此①的读数为0.02A×5=0.10A,②的读数为0.02A×12=0.24A,③的读数为0.1V×20.0=2.00V,④的读数为0.1V×2.7=0.27V。两组数据得到的电阻R1=Ω=8.3Ω,R2=Ω=2.7Ω。答案:(1)(2)①0.10A　②0.24A　③2.00V　④0.27V(8.3±0.1)Ω　(2.7±0.1)Ω(后两空答案可互换)