实验九　描绘小灯泡的伏安特性曲线.docxVIP

实验九　描绘小灯泡的伏安特性曲线 命题点一　教材原型实验 某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据(I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压)： U/V 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 I/A 0.00 0.10 0.18 0.34 0.38 0.48 实验室提供如下器材： A．电流表A1(量程0.6 A，内阻约1.0 Ω)； B．电流表A2(量程3 A，内阻约0.1 Ω)； C．电压表V1(量程3 V，内阻3 kΩ)； D．电压表V2(量程15 V，内阻15 kΩ)； E．滑动变阻器R1(阻值0～10 Ω，额定电流2 A)； F．滑动变阻器R2(阻值0～2 kΩ，额定电流0.5 A)； G．稳压直流电源E(6 V)，开关和带夹子的导线若干以及长约14 cm的绘图2B铅笔芯． (1)为了完成实验，电流表应该选择________，电压表应该选择________，滑动变阻器应该选择________．(均填器材前的字母) (2)下图的实验电路图中合理的是________． 【解析】　(1)根据测量的数据可知，测得的电路中的最大电流为0.48 A，故电流表选用A；测得的电压最大值为2 V，故电压表选C；因为电压要从零开始调节，故滑动变阻器采用分压接法，用总阻值较小的滑动变阻器就可方便调节，因此滑动变阻器选E.(2)因为铅笔芯的电阻较小，为减小测量误差，用电流表外接法，故电路图选B. 【答案】　(1)A　C　E　(2)B 1．由金属丝制成的电阻器阻值会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，亲自动手通过实验描绘这样一个电阻器的电压与电流关系图线．可供选择的实验器材有： A．待测电阻器R(2.5 V,1.2 W)； B．电流表A(0～0.6 A，内阻为1 Ω)； C．电压表V(0～3 V，内阻未知)； D．滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流为1 A)； E．电源(E＝3 V，内阻r＝1 Ω)； F．定值电阻R0(阻值为5 Ω)； G．开关一个和导线若干． (1)实验时，该同学采用电流表内接法，并且电阻器两端电压从零开始变化，请在虚线框内画出实验电路图． 答案：如图甲所示 (2)按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下表： 其中，I是电流表的示数，U是电压表的示数，UR是电阻器两端的实际电压．请通过计算补全表格中的空格，然后在下图中画出电阻器的UR-I图线． 答案：如图乙中曲线所示 (3)该同学将本实验中的电阻器R以及给定的定值电阻R0二者串联起来，接在本实验提供的电源两端，则电阻器的实际功率是0.32 W．(结果保留两位小数) 解析：(1)要使电阻器两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法．电路图如图甲所示．(2)电压表的示数减去电流表的分压即为电阻器两端的电压，即UR＝U－IRA，数据如表中所示．UR-I图线如图乙中曲线所示．(3)由UR＋I(r＋R0)＝E，作出UR-I图象如图乙中直线所示，由此图象与电阻器UR-I图线的交点可得此时电阻器的电压UR＝0.9 V，电流I＝0.35 A，电阻器的实际功率为P＝URI≈0.32 W. ?1?一般情况下，小电阻用外接法，大电阻用内接法测量误差较小；若电流表内阻已知，则用内接法，可清除系统误差. ?2?滑动变阻器是限流使用还是分压使用首先要看实验要求，若存在以下语言暗示，滑动变阻器要并联分压使用： ①要求电压或电流从零开始变化； ②要求多测量几组数据； ③要求电压或电流变化范围足够大； ④虽没有文字暗示，但在表格中给出了一系列的数据，应依据数据中电压?或电流?的变化范围特点来判断，如果电压变化范围大，则滑动变阻器应并联分压使用. 命题点二　实验拓展创新 类型1　描绘其他元件的伏安特性 (2019·济南模拟)发光二极管在生产和生活中得到了广泛的应用，如图所示是一种发光二极管的实物图，正常使用时，带“＋”号的一端接高电势，带“－”号的一端接低电势，某同学想描绘它的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I，所得数据如表所示. U/V 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80 I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 12.0 19.0 30.0 (1)实验室提供的器材如下： A．电压表(量程0～3 V，内阻约10 kΩ) B．电压表(量程0～15 V，内阻约25 kΩ) C．电流表(量程0～50 mA，内阻约50 Ω) D．电流表(量程0～0.6 mA，内阻约1 Ω) E．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω，允许最大电流3 A) F．电源(电动势6 V，内阻不计) G．开关，导线若干 该同学做实验时，电压表选用的是________，电流表选用的是________．(填选项字母) (2)请在图甲中以