高考物理一轮复习实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线学案无答案新人教版

第5课时实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线根据所选择的实验器材和选择电路的原则画出实验电路图？【典型例题】【例1】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；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)甲同学设计了如图甲所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图乙所示，此时L的电阻为________Ω.(2)乙同学又设计了如图丙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，在图丁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．【例2】在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，提供的实验器材有：A.小灯泡（额定电压为3.8V，额定电流约0.3A）B.直流电流表A（0～0.6A，内阻约0.5Ω）C.直流电压表V（0～6V，内阻约5kΩ）D.滑动变阻器R1（0～10Ω，2Ａ）E.滑动变阻器R2（0～100Ω，0.2A）F.电源（6V，内阻不计）G.开关S及导线若干（1）实验中滑动变阻器应选用（填“R1”或“R2”）；（2）某同学设计了实验测量电路，通过改变变阻器的滑片位置，使电表读数从零开始变化，记录多组电压表的读数U和电流表的读数I．请在图甲中画出实验电路图（自己找位置画）；（3）该同学在实验中测出8组对应的数据（见下表）：图7-6-2则小灯泡的额定功率为W，该测量值（填“大于”“小于”或“等于”）真实值．请在图乙坐标中，描点作出U-I图线．由图象可知，随着电流的增大，小灯泡的电阻（填“增大”“减小”或“不变”）.【例3】4\n某学习小组通过实验来研究用电器Z的导电规律。他们在实验中测得用电器Z两端的电压与通过Z的电流的数据如下表：U/V0.00.20.51.01.52.02.53.0I/A0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.21500.05I/AU/V0.100.150.200.51.01.52.02.53.00.25（1）请根据上述表格中的数据，在图7-5-3中用笔连线补充完成该电路的实物图；图7-5-3图7-5-4（2）利用这些数据绘出的用电器Z的伏安特性曲线如图7-6-4所示，请根据这些数据和图线解决下列问题：①若把用电器Z接入图7-5-5所示的电路中时，电流表的读数为0.100A，已知A、B两端电压恒为1.5V，则定值电阻R0阻值为________Ω；②ZAR0ABR0ZABR0若将两个与上述电阻相同的定值电阻R0并联后接入同一电路，如图7-5-6，则在该电路中用电器Z的工作压为__________V。AA图7-5-5图7-5-6【例4】为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用P＝UI得到电功率.实验所使用的小灯泡规格为“3.0V　1.8W”，电源为12V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10Ω.(1)准备使用的实物电路如图所示．请将滑动变阻器接入电路的正确位置．(用笔画线代替导线)(2)现有10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选________Ω的定值电阻．(3)测量结束后，应先断开开关，拆除________两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材．(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图所示．请指出图象中不恰当的地方．第5课时描绘小灯泡的伏安特性曲线（作业）4\n1．某同学选用一只标有“3.8V0.3A”的小灯泡，用电流表和电压表测量它在不同电压下的电流，从而计算出它在不同电压下的实际电阻值。根据实验数据画出的I-U图象如右。⑴从图象看出，电压越高对应的实际电阻值越_____，说明灯丝的电阻率随温度的升高而______。U/VI/Ao⑵若实验室提供的器材是：电动势E为6V，内阻很小的铅蓄电池；量程0-0.6-3A的直流电流表A；量程0-3-15V的直流电压表V；最大阻值10Ω的滑动变阻器R；图7-5-9图7-5-8一只电键K和若干导线。请在图7-5-9中画出正确的实验电路图，并标出开始实验时所用的电表量程和滑动变阻器滑动触头的位置。2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3V，1.5W”的灯泡两端的电压和通过灯泡的电流．现有如下器材：A.直流电源3V（内阻可不计）B.直流电流表０～3A（内阻0.1Ω）C.直流电流表０～600mA（内阻约0.5Ω）D.直流电压表０～３V（内阻约３kΩ）E.直流电压表０～15V（内阻约200kΩ）F.滑动变阻器10Ω、1AG.滑动变阻器1kΩ、300mA（1）除开关、导线外，为了完成实验，需要从上述器材中选用（用字母符号表示）.（2）若某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如图7-6-10所示，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，发现电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则判断断路的导线为；若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，则断路的导线为；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为．图7-5-10（3）上表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的，根据表格中的数据在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线。（4）若将该灯泡与一个10Ω的定值电阻串联，直接接在题中电源两端，则可以估算出该小灯泡的实际功率为。（结果保留两位有效数字）4\n3．发光二极管是目前很多用电器指示灯的电子元件，在电路中的符号是“”，只有当电流从标有“＋”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。如图为某厂家提供的某种型号发光二极管的伏安特性曲线。图7-5-11（1）已知该型号的发光二极管的正常工作电压为2.0V．若用电动势为6.0V，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Ω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，请用实验验证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4.5Ｖ，内阻可以忽略不计）滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）电压表V1（量程10V，内阻约50kΩ）电压表V2（量程5V，内阻约20kΩ）电流表A1（量程100mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程60mA，内阻约100Ω）电键S、导线若干；图7-5-13图7-5-12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）在图7-5-13中画出利用（2）中器材设计的实验电路图。（4）按照正确的电路图连接上面的实物图，要求使滑动变阻器的滑动触头向右移动时流过二极管的电流增大。4.图7-5-14甲为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，由图可知两者不成线性关系，这是由于热量使灯丝的温度发生了变化的缘故。参考这条曲线回答下列问题（不计电流表和电池的内阻）.（1）若把三个这样的电灯串联后，接到电动势为12V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻。（2）如图乙所示，将两个这样的灯并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V的电源上，求通过电流表的电流值以及每个灯的电阻值。图7-5-144