题目内容
(1)某同学进行“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验,现备有下列器材:
小灯泡(铭牌4V,2W)
电池(电动势4~6V),开关一个,导线若干,
电流表A1(量程0~600mA,内阻约0.01Ω)
电流表A2(量程0~3A,内阻约0.01Ω)
电压表V1(量程0~6V,内阻约2KΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约20KΩ)
滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流2A)
滑动变阻器R2(0~500Ω,额定电流1A)
小灯泡在正常发光时的电阻是
甲 乙 丙 丁
(2)该同学根据实验数据作出伏安特性曲线如图,可看出小灯泡电阻在变
(3)然后该同学又做测定该电池的电动势和内阻的实验,作出了如下的U-I图线,则该电池的电动势是
小灯泡(铭牌4V,2W)
电池(电动势4~6V),开关一个,导线若干,
电流表A1(量程0~600mA,内阻约0.01Ω)
电流表A2(量程0~3A,内阻约0.01Ω)
电压表V1(量程0~6V,内阻约2KΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约20KΩ)
滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流2A)
滑动变阻器R2(0~500Ω,额定电流1A)
小灯泡在正常发光时的电阻是
8
8
Ω,如果既要满足测量要求,又要使测量误差较小,电流表应选A1
A1
,电压表应选V1
V1
,应选用的滑动变阻器是R1
R1
(填器材的代码)应选择以下四个电路中的丙
丙
.甲 乙 丙 丁
(2)该同学根据实验数据作出伏安特性曲线如图,可看出小灯泡电阻在变
大
大
(选填“大”或“小”),这是由于灯丝的电阻率随随温度升高而变大
随温度升高而变大
(3)然后该同学又做测定该电池的电动势和内阻的实验,作出了如下的U-I图线,则该电池的电动势是
5
5
v,内阻是0.5
0.5
Ω.如果不考虑该电池的内阻,用五个上述同样的小灯泡串联,与该电池相连,则每个小灯泡的功率是0.3
0.3
w分析:(1)由灯泡铭牌可知,灯泡额定电压是4V,额定功率是2W,由电功率的变形公式可以求出它正常发光时的电阻;根据灯泡额定电压选择电压表,根据灯泡额定电流选择电流表;在保证安全的前提下,为方便实验操作,应选择最大阻值较小的滑动变阻器.描绘灯泡的伏安特性曲线,电流与电压应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法,然后选择电路图.
(2)根据图象,由欧姆定律判断灯泡电阻如何变化;从温度对电阻的影响分析原因.
(3)电源的U-I图象与纵轴的交点值是电源的电动势,图象斜率的绝对值是电源内阻;由串联电路特点求出灯泡电压,由灯泡的伏安曲线求出电压所对应的电流,然后由P=UI求出灯泡的实际功率.
(2)根据图象,由欧姆定律判断灯泡电阻如何变化;从温度对电阻的影响分析原因.
(3)电源的U-I图象与纵轴的交点值是电源的电动势,图象斜率的绝对值是电源内阻;由串联电路特点求出灯泡电压,由灯泡的伏安曲线求出电压所对应的电流,然后由P=UI求出灯泡的实际功率.
解答:解:(1)灯泡正常发光时的电阻为:R=
=
=8Ω
灯泡额定电流为:I=
=
=0.5A
所以电流表选A1;灯泡额定电压是4V,电压表选V1;为方便实验操作,滑动变阻器应选R1;
滑动变阻器应采用分压接法,
=
=800,
=
=250,
>
,则电流表应采用内接法,故实验电路图选丙.
(2)由灯泡I-U图象可知,随电压与电流的增大,灯泡电阻变大,于灯丝电阻受温度影响,随温度升高而变大.
(3)由电源的U-I图象可知,电源电动势为5V,内阻r=
=
=0.5Ω;忽略电池内阻,五个灯泡与电源串联组成闭合电路,每个灯泡两端电压为1V,由灯泡的I-U图象可知,灯泡电压为1V时,同过灯泡的电流为0.3A,则灯泡功率P=UI=1V×0.3A=0.3W.
故答案为:(1)8,A1,V1,R1,丙;(2)大,随温度升高而变大;(3)5,0.5,0.3.
| ||
P额 |
(4V)2 |
2W |
灯泡额定电流为:I=
P额 |
U额 |
2W |
4V |
所以电流表选A1;灯泡额定电压是4V,电压表选V1;为方便实验操作,滑动变阻器应选R1;
滑动变阻器应采用分压接法,
R |
RA |
8Ω |
0.01Ω |
RV |
R |
2000Ω |
8Ω |
R |
RA |
RV |
R |
(2)由灯泡I-U图象可知,随电压与电流的增大,灯泡电阻变大,于灯丝电阻受温度影响,随温度升高而变大.
(3)由电源的U-I图象可知,电源电动势为5V,内阻r=
△U |
△I |
5V-3V |
4A |
故答案为:(1)8,A1,V1,R1,丙;(2)大,随温度升高而变大;(3)5,0.5,0.3.
点评:本题考查了实验器材的选择、实验电路的选择、影响灯泡电阻的因素、求电源电动势与内阻、求灯泡功率等问题;要掌握实验器材的选取原则;确定滑动变阻器的接法与电流表的接法是选择实验电路图的关键.
练习册系列答案
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(2)如图1所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的记数点,相邻记数点的时间间隔T=0.1s.
①由纸带提供的数据求出打下C、E点时的小车的速度,填入下表.
计数点序号 | B | C | D | E | F |
对应的时刻(s) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
该点小车速度(cm/s) | 16.5 | 26.3 | 36.3 |
③将图线延长与纵轴相交,交点的速度大小是______cm/s,此速度的物理意义是______.
④根据图线可知此运动的加速度为______cm/s 2.
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①由纸带提供的数据求出打下C、E点时的小车的速度,填入下表.
②根据上表数据在图所示的坐标系中描出小车的v-t图线.
③将图线延长与纵轴相交,交点的速度大小是______cm/s,此速度的物理意义是______.
④根据图线可知此运动的加速度为______cm/s 2.
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计数点序号 | B | C | D | E | F |
对应的时刻(s) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
该点小车速度(cm/s) | 16.5 | 26.3 | 36.3 |
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