鲁科版高中物理必修第三册课后习题 第3章 恒定电流 拓展课 描绘小灯泡的伏安特性曲线 (2).docVIP

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拓展课:描绘小灯泡的伏安特性曲线

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2.5V。

(1)完成下列实验步骤:

①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,;?

②闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,;?

③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图所示。

答案(1)①使它靠近滑动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“6V3W”,其他供选择的器材有:

A.电压表V1(量程0~6V,内阻20kΩ)

B.电压表V2(量程0~20V,内阻60kΩ)

C.电流表A1(量程0~3A,内阻0.2Ω)

D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻1Ω)

E.滑动变阻器R1(0~1000Ω,0.5A)

F.滑动变阻器R2(0~20Ω,2A)

G.直流电源E,电压6~8V

H.开关S及导线若干

实验中要求电压表示数在0~6V范围内变化,读取并记录下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电阻。本实验中小灯泡在正常工作时的电阻R灯=U2

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9V,滑动变阻器的阻值为0~100Ω)?

(2)在如图丁所示的电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻R1=250Ω。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Ω。?

解析(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

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,变阻器的滑片P应向(选填“A”或“B”)端移动。?

答案(1)如图所示

(2)B