2021-2022学年新教材高中物理 第3章 恒定电流 拓展课 描绘小灯泡的伏安特性曲线测评（含解析）鲁科版必修第三册.docx

1、拓展课:描绘小灯泡的伏安特性曲线课后篇素养形成合格考达标练1.如图为“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路,已知小灯泡的额定电压为2.5 V。(1)完成下列实验步骤:闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,;闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,;断开开关,根据实验数据作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。(2)画出与实物电路相应的电路图。解析(1)滑动变阻器为分压式接法,故闭合开关前,小灯泡两端的电压应为零,调节滑动变阻器的滑片,使它靠近滑动变阻器左端的接线柱。闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,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)与实物电路相应的电路图如右

2、图所示。答案(1)使它靠近滑动变阻器左端的接线柱增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到小灯泡额定电压(2)见解析图2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡的规格为“6 V3 W”,其他供选择的器材有:A.电压表V1(量程06 V,内阻20 k)B.电压表V2(量程020 V,内阻60 k)C.电流表A1(量程03 A,内阻0.2 )D.电流表A2(量程00.6 A,内阻1 )E.滑动变阻器R1(01 000 ,0.5 A)F.滑动变阻器R2(020 ,2 A)G.直流电源E,电压68 VH.开关S及导线若干实验中要求电压表示数在06 V范围内变化,读取

3、并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I,以便绘出伏安特性曲线。在上述器材中,电压表应选用,电流表应选用,滑动变阻器应选用,并画出实验原理图。解析小灯泡为“6V3W”,额定电压为6V,额定电流为0.5A,即允许通过小灯泡的电流最大不超过0.5A,最大电压不超过6V。在选择电压表和电流表时,本着安全、精确的原则,安全原则即量程要大于所测电流或电压值;精确原则是量程要尽量小,量程越小测量越精确。故电流表应选A2,电压表应选V1。滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节方便的原则,“安全”即流过滑动变阻器的最大电流I=ER应小于允许通过的最大电流;“调节方便”即滑动变阻器的总电阻应接近小灯泡的

4、电阻。本实验中小灯泡在正常工作时的电阻R灯=U2P=623=12,故应选用R2。连接电路时,滑动变阻器采用分压式接法;电流表采用外接法。实验原理图如图所示。答案ADF电路图如图3.如图甲所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。(1)为了通过测量得到如图甲所示I-U关系的完整曲线,在图乙和图丙两个电路中应选择的是图,简要说明理由:。(电源电压为9 V,滑动变阻器的阻值为0100 )(2)在如图丁所示的电路中,电源电压恒为9 V,电流表读数为70 mA,定值电阻R1=250 。由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为V;电阻R2的阻值为。解析(

5、1)图乙的滑动变阻器用的是分压式接法,加在热敏电阻两端的电压可以从零调到所需电压,从而能够得到完整的I-U图线,故选图乙。(2)通过R1的电流为I1=UR1=9250A=36mA,通过热敏电阻的电流I2=I-I1=(70-36)mA=34mA,由题图甲可知热敏电阻两端的电压为5.4V,电阻R2=9-5.43410-3=105.9。答案(1)乙图乙加在热敏电阻两端的电压可以从零调到所需电压(2)5.4105.9等级考提升练4.做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。(1)实验电路图已经画出了一部分,如图所示,但尚未完整,请将该电路完整地连接好;(2)按你连接的电路,S闭合后,要使小灯泡的亮度增加,变

6、阻器的滑片P应向(选填“A”或“B”)端移动。答案(1)如图所示(2)B5.某同学在做测定小灯泡的伏安特性曲线实验中得到如下一组U和I的数据:编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205灯光发光情况不亮微亮逐渐变亮正常发光(1)在图上画出I-U图线。(2)从图线上可以看出,当电压逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是。(3)图线表明导体的电阻随温度升高而。解析(1)根据U、I的数据,在坐标纸上找出对应的点,连成平滑曲线,即I-U图线,如图所示。(2)在I-U图线中,任一点与坐标原点连线斜率的倒数即这一状态的电阻值,即R=UI,从图线可以看出,当U1.40V时,斜率越来越小,其倒数越来越大,即灯丝电阻随电压增加而变大,或者说随温度升高而变大。(3)从图线的斜率可知导体的电阻随温度的升高而增大。答案(1)见解析图(2)开始不变,后来逐渐变大(3)增大