【答案】(1)①使它靠近变阻器左端的接线柱 ②增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压 (2)如图所示
【解析】(1)①由于滑动变阻器的分压作用,使开始实验时小灯泡两端电压为0,应使滑动变阻器的滑片靠近变阻器左端的接线柱.
②描绘小灯泡灯丝的伏安特性曲线,必须测量多组数据,即增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压。 (2)如图所示:
【考点定位】此题考查的是“测绘小灯伏安特性曲线”实验
12.(2012·四川卷)某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:
小灯泡L,规格“4.0V,0.7A”; 电流表A1,量程3A,内阻约为0.1Ω; 电流表A2,量程0.6A,内阻r2 = 0.2Ω; 电压表V,量程3V,内阻rV = 9kΩ; 标准电阻R1,阻值1Ω;
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标准电阻R2,阻值3kΩ;
滑动变阻器R,阻值范围0~10Ω; 学生电源E,电动势6V,内阻不计; 开关S及导线若干。
(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.64A时,电压表的示数如图2所示,此时L的电阻为 Ω。
(2)乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是 V。
(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图4所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号。
【答案】(1)5 (2)4 (3)如下图所示
【解析】(1)电压表示数为2.30V,则电阻R?(2)R2分得电压U2 =
U2.30???5.0?。 I0.463×3V = 1V,灯泡分得电压为3?1V?4V。 9(3)小灯泡的规格是“4.0V,0.7A”,电压表的量程3V<4.0V,需要扩大电压表量程,串联电阻R2,使量程扩大到4.0V。所选用电流表A2的量程0.6A<0.7A,需要扩大电流表量程,并联电阻R1,扩大后量程为0.72A,将改装好的电压表、电流表接入电路,如答图1所示。若按答图2设计电路,灯泡两端电压将不能达到额定电压4.0V。 【考点定位】本题考查探究小灯泡的伏安特性曲线的实验及其相关知识
13.(2013·天津卷)要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压
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需要由零逐渐增加到3V,并便于操作。已选用的器材有: 电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω); 电流表(量程为0250mA,内阻约5Ω); 电压表(量程为03V,内阻约3kΩ); 电键一个、导线若干。
(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 (填字母代号)。 A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A) B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)
(2)实验的电路图应选用下列的图 (填字母代号)。
(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是 W。 【答案】(1)A (2)B (3)0.1
【解析】(1)滑动变阻器用小阻值的,便于调节,所以用最大阻值为20Q的滑动变阻器,故选A。
(2)因要求小灯泡电压从零调,所以滑动变阻器应用分压式,由于小灯泡电阻远小于电压表阿且,电流表应用外接法,故选B。
(3)在小灯泡的伏安特性曲线图象中,再根据E=U+Ir,即I=0.3-0.2U,作出电源的I-U图象,如图所示,由图示可知,由该电源对该小灯泡供电,电路电流I=0.1A,电路外电压U=1V, 小灯泡消耗的电功率P=IU=0.1W。
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【考点定位】电学实验仪器的选择、电路设计、伏安特性曲线等知识点
14.(2015·浙江卷·T 22)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①②③④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__________。 【答案】(1)如图
(2)①0.10A、②0.24A、③2.0V、④0.27V。(8.3?0.1)?和(2.7?0.1)?,如填为(2.7?0.1)?和(8.3?0.1)?也行
【解析】(1)从实物图中可知电压表测量灯泡两端电压,电流表采用外接法,滑动变阻器采
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用分压接法,故电路图如图所示
(2)电流表的量程为0.6A,所以每小格表示的分度值为0.02A,故①的读数为0.10A,②的读数为0.24A
电压表的量程为3V,则每一小格表示0.1V,所以③的示数为2.0V,④的示数为0.27V 电压小,两端的电流小,故①④为同一组数据,故得到的电阻为R?②③为另外一组数据,故得到的电阻为R?0.27V?2.7?, 0.1A2.0V?8.3?
0.24A.
【考点定位】“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。
15.(2015·广东卷·T 34⑵)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等。
(1)使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“×1”欧姆挡测量,示数如图(a)所示,读数为 Ω。据此应选择图中的 (填“b”或“c”)电路进行实验。
(2)连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐 (填“增大”或“减小”);依次记录电流及相应的电压;将元件X换成元件Y,重复实验。
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