粤教版高中物理选修(31)第二章《实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线

2018-10-07 15:46

【注意事项】?

1.电流表外接法:本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小,因此测量电路必须采用电流表外接法.

2.滑动变阻器应采用分压式连接

本实验要作出U-I图线,要求测出一组包括零在内的电流、电压值,故控制电路必须采用分压接法.

3.保护元件安全:为保护元件不被烧毁,开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a端.加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压.

训练案

【例1】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的器材有: A.小灯泡:规格为“3.8 V,0.3 A”

B.电流表:量程0~0.6 A,内阻约为0.5 Ω C.电流表:量程0~3 A,内阻约为0.1 Ω D.电压表:量程0~5 V,内阻约为5 kΩ

E.滑动变阻器:阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A F.电池组:电动势6 V,内阻约为1 Ω G.开关一只,导线若干

(1)为了使测量尽可能地准确,需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8 V且能方便地进行调节,因此电流表应选________.(填器材代号)

(2)根据你选用的实验电路,将图2中所示的器材连成实物电路.

【变式训练1】某同学使用如下器材:电源E(电动势为12 V);电压表V(量程为0~15 V,内电阻约为15 kΩ);电流表A(量程为0~100 mA,内电阻约为10 Ω);滑动变阻器(最大阻值为50 Ω);单刀单掷开关;导线若干.现测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图所示,已知小灯泡的额定电压为12 V.

(1)请在虚线框中画出此实验电路图.

(2)根据设计的电路图在图4的实物上连线.

(3)由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P额=________ W,小灯泡的电阻的变化特性为:__________________________________________________.

【例2】某同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,得到如下表所示的一组U-I数据: 编号 1 2 3 4 5 6 7 U(V) 0.20 0.60 1.00 1. 40 1.80 2.20 2.60 I(A) 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 灯泡 逐渐 正常 发光 不亮 微亮 变亮 发光 情况 (1)试在图上画出U-I图线.当U<1.40 V时,灯丝电压与电流成________比,灯丝电阻______;当U>1.40 V时,灯丝的温度逐渐升高,其电阻随温度升高而________.

(2)从图线上可以看出,当小灯泡两端电压逐渐地增大时灯丝电阻的变化是________________.

(3)实验结果表明,导体的电阻随温度的升高而______.

【变式训练2】图甲为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系的曲线图.

(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: _____________________________________________. (电源电动势为9 V,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0~100 Ω)

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


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