《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(0〜10 Q)C .电压表V i(O〜3V)D .电压表V2(0〜15V)E.电流表A i(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.图甲(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()A B C□1答案〗:⑴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,在电路中符号是卡一.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 2.0 V.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 __________ Q 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4.5 V ,内阻可以忽略不计)滑动变阻器尺最大阻值为200 Q )电压表 V i (量程10V ,内阻约50k Q )电压表W 量程5V,内阻约20k Q )电流表 A i (量程100mA 内阻约50 Q )电流表 A (量程60mA 内阻约100 Q )U — I 图象中的斜率也要逐渐开关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 ⑵V2 A2 ⑶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500Q.(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0.6 A,内阻约2Q);电压表V(量程5V,内阻约15k Q);滑动变阻器R(最大阻值15Q ); 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 _______________________________________ ;n ______________________________________ .(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__________ Q.答案:(1) I:电流表没有接成外接电路n :滑动变阻器没有接成分压电路(2)见图⑶灯丝电阻随温度而改变10 0(9.5到10.5Q之间都给分)5、(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。
(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_______________ 。
(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 1.375 定值电阻串联后直接接在一个电动势E=1.5伏,内阻r=0.5 的电源两端,则此电阻的实际功率为________________ W (保留一位有效数字)。
5 (1)甲;(2)很大;1.0 103(965〜1040)(3)减小、0.3。
6、(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1 kC. 电压表V2:量程为0~15V,内阻约为4 kD. 电流表A1:量程为0~3A,内阻约为0.1E. 电流表A 2 :量程为0~0.6A ,F. 滑动变阻器R i :最大阻值为G. 滑动变阻器R 2:最大阻值为H. 滑动变阻器R 3:最大阻值为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): 内阻约为0.6 ; 10 Q,额定电流为 15 Q,额定电流为 150 Q,额定电流为 0.6A ; 1.0A ; 1.0A ; 闭 (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. 合开关前,应使变阻器滑片放在最 (3) 在下面坐标中画出小灯泡的 U (4)若将本题中的小灯泡接在电动势是 的实际功率约为 _______________ 字). (填“左”或“右”)端. I 曲线. 1.5V 、内阻是1.0 的电池两端,则小灯泡 (保留两位有效数 闾均止⑴B (1分)E □分)G 分) 働连接感图甲(2 f 左□分)(或執电紐接瞠图乙,右)7、某同学用图所示电路,测绘标有“ 3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U 变化的图象.(1)除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:电流表:A i(量程100mA,内阻约2 Q);A2(量程0.6A,内阻约0.3 ◎);电压表:V1(量程5V,内阻约5k Q);V2(量程15V,内阻约15k Q);滑动变阻器:R1(阻值范围0〜10 Q);R2(阻值范围0〜2k Q);电源:E1(电动势为1.5V,内阻约为0.2 Q);E2(电动势为4V,内阻约为0.4 Q).为了调节方便,测量原理准确,实验中应选用电流表____________ ,电压表___________________________________________________________滑动变阻器__________ ,电源___________ .(填器材的符号)(2)根据实验数据,计算并描绘出R - U的图象如图所示,由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为____________ Q;当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为_______________________________Q ,灯泡实际消耗的电功率为 W.(3)根据R — U 图象,可确定小灯泡耗电功率P 与外加电压U 的关系.符合该关系的 示意图是图中的 ____________答案: ⑴ A2 V R1 E2 (2)1.5 11.5 0.78⑶A 解析:由于灯泡额定电压只有3.8 V 而额定电流为 0.3 A ,所以为了读数更准确,电 压表应选 V 1(5V >,电流表应选 A 2(0.6 A ,电源应选 E2(4V >,为了尽可能全面地反 映出灯泡电阻R 随U 变化的关系,电压表的读数范围应尽可能大,所以采用变阻器 的分压接法,则变阻器应选 R1(0〜10Q ).反思提升:仪器选择一般应考虑三方面因素 ,(1)安全因素:如通过电源、电阻、电流表、电压表等的电流不能超过其允许的额定电流.,(2)误差因素:选用电表量程应 考虑尽可能减小测量值的相对误差,电压表、电流表在使用时,要尽可能使指针接 近满刻度的量程,其指针应偏转到满刻度的\f(2 ,3)左右,即在量程符合要求的情况 下选量程小的.,(3)便于操作:如选用滑动变阻器应考虑对外供电电压的变化范围既 能满足实验要求,又便于调节,滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线& (2008 •高考天津卷)用下列器材组装成描绘电阻R 0伏安特性曲线的电路,请将 实物图连线成为实验电路.微安表口 A 量程0〜200 口 A,内阻约200 Q );电压表 V (量程0〜3V,内阻约10K Q );电阻R0(阻值约20k Q ):滑动变阻器R(最大阻值50 Q ,额定电流1A );电池组E(电动势3V,内阻不计);开关S 及导线若干. |!||||«||!»|»»|!!||||||||!""||||||!iiiRiHiiiiiiiiiiiHiaiiirivifliiiliaiiiiiU/\!!1・[师用110川川110 [ 2 3解析:描绘电阻R0伏安特性曲线的电路,需要设计成分压电路;因电阻R0阻值大于电压表内阻,必须设计成电流表内接电路测量•实验电路实物连线图如图所示.1 •在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中,实验室备有下列器材供选择:A •待测小灯泡“ 3.0 V、1.5 W”B .电流表(量程3 A,内阻约为1 Q)C .电流表(量程0.6 A,内阻约为5 Q)D .电压表(量程3.0 V,内阻约为10 k Q)E .电压表(量程15.0 V,内阻约为50 k Q)F .滑动变阻器(最大阻值为100 Q额定电流50 mA)G .滑动变阻器(最大阻值为10 Q额定电流1.0 A)H .电源(电动势为4.0 V,内阻不计)I .电键及导线等(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用__________ ;电压表应选用__________ ;滑动变阻器应选用________ .(只需填器材前面的字母即可)⑵请在虚线框内画出实验电路图.(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图7-5-5所示.则电压值为_______ V ,电流值为 _________ A ,小灯泡的实际功率为 __________ W.解析:待测小灯泡“ 3.0 V 、1.5 W ”,额定电流0.5 A ,额定电压为3 V ,因此电流 表选 C ,电压表选D ,滑动变阻器采用分压式接法较准确,滑动变阻器选 G ,小灯泡电 阻很小,电流表外接.答案:(1)C D G (2)如解析图所示 (3)1.80 0.33 0.592•在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的实验仪器如下: 小灯泡 L , “ 3.8 V 、0.3 A ” 电压表V ,量程0〜5 V ,内阻5 k Q 电流表A i ,量程0〜100 mA ,内阻4 Q 电流表 A 2,量程0〜500 mA ,内阻0.4 Q 滑动变阻器R i ,最大阻值10 Q 额定电流1.0 A 滑动变阻器R 2,最大阻值5 0,额定电流0.5 A 直流电源E ,电动势约为6 V ,内阻约为0.5(1) 在上述器材中,滑动变阻器应选 ____________ ;电流表应选 _______________ (2)在虚线框内画出实验的电路图,并在图中注明各元件的符号。