物理实验练习描绘小灯泡的伏安特性曲线

物理实验练习(二)——描绘小灯泡的伏安特性曲线

1、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g、h按图所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好. ①合上开关后，若电压表的示数为2 V,电流表的指针有微小偏转，小灯泡不亮，则一定断路的导线为_______.

②合上开关后，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________. ③请在图中虚线框内画出实验原理图

c

d b

h

g

a e

f

2、在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，所用器材有：电动势为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。要求能测出尽可能多组数据，如图是没有连接完的实物电路。（已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根） U/V4插图3A c 图V e 0.6 3 2b 3 15 图a 1f - + 图I/A00.10.20.30.4图

图图图图图

（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整； （2）连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是_________________________________________； （3）排除故障后比和开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，在要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向__________端滑动（选填“左”“右”）； （4）通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图所示的U—I图线。根据U—I图线提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是_________W。 （5）图线是曲线而不是过原点的直线，原因是________________________________________。

d 3、下列所给是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中可供选择的实验仪器：

P 序号 1 2 3 4 器材 小灯泡 规格 标有“4.0V，0.4A”字样 序号 5 6 7 8 器材 滑动变阻器R1 滑动变阻器R2 直流电源E 导线、电键等 规格 最大阻值10Ω，额定电流1.0A 最大阻值1kΩ，额定电流0.5A 电压6V 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 ⑴滑动变阻器应选 ； ⑵在线框内画出实验电路图。

⑶如图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I—U图象。图象是一条曲线而不是直线的原因是： ；从图象中可求得小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。

4、一只小灯泡，标有“3V、0.6W”字样。现用右下图给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R1。（滑动变阻器最大阻值为10Ω；电源电动势为12V，内阻为1Ω；电流表内阻为1Ω，电压表的内阻为10kΩ）。

（1）在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用 （选填“内接”或“外接”）法。滑动变阻器的连接方式应采用 （选填“分压式”或“限流式”） （2）将你所设计的实验电路图（尽量减小实验误差）画在左下方的虚线框中。 （3）用笔画线当导线，根据设计的电路图将实物图连成完整的电路（图中有三根导线已经接好）。开始时，滑动变阻器的滑动触头应该移到最 端（选填“左”或“右”）。

（4）若小灯泡发光暗时的电阻为R2，你根据所学的知识可判断出R1与R2的大小关系为：R1

R2（选填“大于”、“等于”或“小于”）

5、如图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I—U特性曲线的实验电路图． ⑴ 根据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整．

⑵ 开关S闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于 端（选填“A”、“B”或“AB中间”）

⑶ 实验中测得有关数据如下表：

U/V I/A 0.40 0.10 0.80 0.16 1.20 0.20 1.60 0.23 2.00 0.25 2.40 0.26 2.80 0.27 根据表中的实验数据，在图丙中画出小灯泡的I—U特性曲线.

图乙 图丙

⑷ 若已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比,试估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为 ℃。（提示：T=273+t）

6、有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线。现有下列器材供选用：

A．电压表V1（0~5V，内阻约10kΩ） B．电压表V2（0~10V，内阻约20kΩ） C．电流表A1（0~0.3A，内阻约1Ω） D．电流表A2（0~0.6A，内阻约0.4Ω） E．滑动变阻器R1（0~10Ω，2A） F．滑动变阻器R2（0~100Ω，0.2A） G．学生电源（直流6V）、开关及导线

（1）为了调节方便，测量尽可能准确，实验中应选用电压表_________，电流表_________，滑动变阻器__________________。（填器材的前方选项符号，如A，B）

（2）为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据；请在下面的方框中画出实验电路图。

7、在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室提供了小灯泡（3.8V , 0.3A）、电流表（0～0.5A，内阻约为0.4Ω）、电压表（0～15V，内阻约为20 kΩ）以及滑动变阻器（5Ω , 2A）等实验器材。

（1）如果既要满足小灯泡两端电压从零开始连续变化，又要测量误差较小，应从图10所示的电路中选择 电路做实验电路。（选填对应电路图下面的字母）

A A A A

V V V V

S S S S B C A D

（2）利用实验数据画出了如图11所示的小灯泡的伏安特性曲线。 根据此图给出的信息可知，随着小灯泡两端电压的升高，小灯泡的电阻 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 8、某同学用图2所示电路，测绘标称“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图像。

①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择： 电流表：A1（量程100mA，内阻约2?）； A2（量程0.6A，内阻约0.3?）；

电压表：V1（量程5V，内阻约5k?）； V2（量程15V，内阻约15k?）；

滑动变阻器：R1（阻值范围0～10?）； R2（阻值范围0～2k?）；

电源：E1（电动势为1.5V，内阻约为0.2?）； E2（电动势为4V，内阻约为0.04?）； 为了调节方便，测量准确，试验中应选用电流表 ，电压表 。滑动变阻器 ，电源 ；（填器材的符号）

②根据试验数据，计算并描绘处R－U的图像如图3所

示，由图像可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为 ?；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为 ?，灯泡实际消耗的电功率为 W。

③根据R－U图像，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系。符合该关系的示意图是下列图中的 。

I O

U

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