第5讲实验描绘小灯泡的伏安特性曲线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，实验室备有以下器材供选择：A．待测小灯泡“3.0V、1.5W”B．电流表(量程3A，内阻约为1Ω)C．电流表(量程0.6A，内阻约为5Ω)D．电压表(量程3.0V，内阻约为10kΩ)E．电压表(量程15.0V，内阻约为50kΩ)F．滑动变阻器(最大阻值为100Ω，额定电流50mA)G．滑动变阻器(最大阻值为10Ω，额定电流1.0A)H．电源(电动势为4.0V，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)(2)请在虚线框内画出实验电路图．图7－5－5(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．那么电压值为________V，电流值为________A，小灯泡的实际功率为________W.解析：待测小灯泡“3.0V、1.5W”，额定电流0.5A，额定电压为3V，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．5/5\n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，“3.8V、0.3A”电压表V，量程0～5V，内阻5kΩ电流表A1，量程0～100mA，内阻4Ω电流表A2，量程0～500mA，内阻0.4Ω滑动变阻器R1，最大阻值10Ω，额定电流1.0A滑动变阻器R2，最大阻值5Ω，额定电流0.5A直流电源E，电动势约为6V，内阻约为0.5Ω(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。(3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I－U坐标系中，描绘出如图7－5－6所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断以以下图中正确的选项是(图中P为小灯泡的功率)( )图7－5－6解析：(1)此题变压器采用分压接法，通常应中选用最大阻值小的滑动变阻器，但此题中如果选用R2，那么电路中的电流会超过R2允许通过的最大电流，故滑动变阻器应中选择R1.电流表A1的量程太小，故电流表应中选择A2.(2)电路如右图所示，由于电压要从0开场测量，滑动变阻器用分压接法；因为灯泡的内阻比较小，电流表用外接法．(2)随着通过小灯泡电压电流的增大，小灯泡消耗的功率增大，小灯泡的电阻也增大，由P＝知B图正确，由P＝I2R知D图正确．5/5\n答案：(1)R1 A2 (2)电路图如解析图所示 (3)BD3．(2022·盐城模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图7－5－7所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后： 图7－5－7图7－5－8(1)假设不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，那么可能是________导线断路．(2)某同学测出电源和小电珠的U－I图线如图7－5－8所示，将小电珠和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0A，那么R＝________Ω.(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图7－5－9中的(a)、(b)、(c)，以下说法正确的选项是( )图7－5－9A．a可以作为标准电阻使用B．b能作为标准电阻使用C．b的阻值随电压升高而增大D．c的阻值随电压升高而增大解析：(1)假设调节滑动变阻器，小电珠的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g导线断路．(2)由电源的U－I线知E＝3.0V，r＝1Ω，当小电珠与电阻串联后由闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋r＋R灯)又由小电珠的U－I线得R灯＝＝1.2Ω，解得R＝0.8Ω.(3)因a元件的I－U线是直线，说明电阻随电压的变化不变，故可作为标准电阻，故A对，B错．因I－U线的斜率倒数表示电阻值的变化，故C对，D错，选A、C.答案：(1)g (2)0.8 (3)AC5/5\n4．有一个小灯泡上标有“4V、2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I—U图线．现有以下器材供选用：A．电压表(0～5V，内阻10kΩ)B．电压表(0～15V，内阻20kΩ)C．电流表(0～3A，内阻1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻0.4Ω)E．滑动变阻器(10Ω，2A)F．滑动变阻器(500Ω，1A)G．学生电源(直流6V)、开关、导线假设干(1)实验时，选用图7－5－10中甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________.图7－5－10(2)实验中所用电压表应选________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)(3)把图7－5－11中所示的实验器材用实线连接成实物电路图．图7－5－11解析：因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要屡次改变小灯泡两端的电压，故采用A图所示的分压式电路适宜，这样电压可以从零开场调节，且能方便地测多组数据．因小灯泡额定电压为4V，那么电压表选0～5V的A而舍弃0～15V的B，因15V的量程太大，读数误差大，小灯泡的额定电流I＝0.5A，那么电流表只能选D.滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡内阻8Ω，调节不方便，电压变化与变阻器使用局部的长度线性关系差，故舍去．小灯泡内阻为电流表内阻的＝20倍，电压表内阻是小灯泡的＝1250倍，故电流表采用了外接法．答案：(1)描绘灯泡的I—U图线所测数据需从零开场，并要多取几组数据 (2)A D E(3)如以以下图所示．5/5\n5/5
