题目内容

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和h按图1所示方式连接电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零，闭合开关后

（1）若电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为______；
若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，则断路的导线为______；
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______?
（2）一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻及随灯泡两端电压变化的关系图线如图2所示，利用这条图线计算：
①在正常发光情况下，灯泡的电功率P=______W．
②若一定值电阻与灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为______欧姆．
③假设灯丝电阻与其绝对温度成正比，室温为300K，在正常发光情况下，灯丝的温度为______K．
【答案】分析：（1）根据电压表及电流表的示数可以得出电路中的故障原因；若电压表有示数说明电压表与电源相连，一般在电压表中间的部分存在断路；若电流表有示数而电压表无示数，说明有短路现象；
（2）①由图示图象求出灯泡正常发光时的电阻，然后由电功率公式求出灯泡电阻；
②已知灯泡正常发光时的电压与电阻，由欧姆定律求出其正常发光时的电流，由串联电路特点及欧姆定律求出串联电阻阻值；
③由图象求出室温时灯丝电阻与灯泡正常发光时的电阻，然后求出灯泡正常发光时的温度．
解答：解：（1）电压表有示数，说明电压表与电源是连通的，但灯泡不亮说明电路中有断路，且断路只能是d导线； 
电流表有示数说明电路是导通的，电压表无示数说明电压表与电断开，故只能是h断路；
调节滑动变阻器能控制电路说明电路是完好的，但电压表及电流表无法调到零说明接成了限流接法，故应该是g导线断路；
（2）①由图象可知，灯泡在额定电压12V时，灯丝电阻为6Ω，则灯泡额定功率P===24W．
②由小灯泡的U-I图象可知，小灯泡正常发光电压为12V时对应电阻为R=6Ω，
所以通过小灯泡电流为I===2A，
由欧姆定律可得，串联电阻的阻值R===4Ω．
③根据题意设灯丝电阻R=KT，室温时即T=300K时可读出R=1Ω，即1=300k，所以小灯泡在正常发光情况下U=12V时R=6Ω，即应满足6=KT，联立解得T=1800K．
故答案为：（1）d；h；g；（2）①24；②4；③1800．
点评：（1）本题要求同学们能根据实验现象判断实验故障，难度不大，属于基础题．电路故障一般有断路和短路两种情况，用电压表判断时：若电压表示数不为零，则电压表两端之间有断路；若电压表示数为零，则电压表两端之间发生短路．
（2）由图象求出灯泡正常发光时的电阻，应用电功率公式、串联电路特点及欧姆定律，即可正确解题．
练习册系列答案
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在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡额定电压2.5V，额定电流250mA．现有器材规格如下：
直流电流表A1（量程0～300mA，内阻约0.5Ω）
直流电流表A2（量程0～500mA，内阻约0.2Ω）
直流电压表V1（量程0～3V，内阻约5kΩ）
直流电压表V2（量程0～15V，内阻约10kΩ）
直流电源E（电动势6V，内阻不计）
滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1.0A）
电键1个，导线若干条．
（1）实验时电流表应选择
A1
A1
，电压表应选择
V1
V1
．（填仪器字母代号）

（2）在实物图（甲）中完成其余连线使之成为完整的实验电路．
（3）某同学在正确完成实验后得到如图（乙）所示的伏安特性曲线，请你分析图线写出两条规律：
①
小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系
小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系
；
②
小灯泡的电流随电压的增大而增大
小灯泡的电流随电压的增大而增大
．
（2006?宜昌模拟）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“6V，1.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A．直流电源  6V（内阻不计）
B．直流电流表0～3A（内阻0.1Ω以下）
C．直流电流表0～300mA（内阻约为5Ω）
D．直流电压表0～15V（内阻约为15kΩ）
E．滑动变阻器10Ω  2A
F．滑动变阻器1kΩ  0.5A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次．
（1）实验中电流表应选用
C
C
，滑动变阻器应选用
E
E
（均用序号表示）．
（2）试按要求将图中所示器材连成实验电路．
（1）某人用多用电表测量某一电阻的阻值时，指针指示位置如图所示，该电阻的阻值为
 
Ω．如果要用这块多用表测量一个约200Ω的电阻，为了测量比较准确，选择开关应选欧姆档的
 
．
（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6V，3W”，其他供选择的器材有
电压表V（量程0～6V，内阻20KΩ）
电流表A1（量程0～3A，内阻0.2Ω）
电流表A2（量程0～0.6A，内阻1Ω）
滑动变阻器R（阻值0～20Ω，2A）
学生电源E（电动势8V，内阻不计）
开关S及导线若干
实验中要求电压表的示数能在0～6V范围内变化．读出多组电压和电流值，在坐标纸上通过描点法画出小灯泡的伏安特性曲线．实验中电流表应选用
 
．
在下面的虚线框中画出实验电路图．
某同学利用测量的数据，画出如下图的图线，但该同学忘记在坐标上标明横坐标和纵坐标所表示物理量．请你根据图线作出判断：横坐标表示
 
，纵坐标表示
 
．
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（2013?广州三模）（1）某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了如图甲所示的一套装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小木块、细沙．当连上纸带，释放沙桶时，滑块处于静止．要完成该实验，你认为：
①还需要的实验器材有
天平、刻度尺
天平、刻度尺
．
②实验时首先要做的步骤是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
，为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的条件是
沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量
沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量
．
③在上述的基础上，某同学测得滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，测得此时沙和沙桶的总质量m．接通电源，释放沙桶，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）．则对滑块，本实验最终要验证数学表达式为
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
（用题中的字母表示）．
（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：
A．直流电源3V（内阻可不计）
B．直流电表0～3A（内阻0.1Ω）
C．直流电表0～600mA（内阻约0.5Ω）
D．直流电压表0～3V（内阻约3kΩ）
E．直流电压表0～15V（内阻约200kΩ）
F．滑线变阻器（10Ω，1A）
G．滑线变阻器（1kΩ，300mA）
①除开关、导线外，为完成实验，需要从上述器材中选用
ACDF
ACDF
（用字母代号）
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如图乙所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表的电流表已调零．闭合开关后发现电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则可判断断路的电线是
d
d
；若电压表示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，则断路的导线是
h
h
；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零，则断路的导线是
g
g
．
③下表中的各组数据该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在图丙所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线．
④若将该灯泡与一个10Ω的定值电阻串联，直接接在题中电源两端，则可以估算出该灯泡的实际功率为
1.8W
1.8W
（结果保留两位有效数字）
（1）在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中，符合要求的作法是
 

A．闭合电键前必须检查滑动变阻器的滑片位置使之起到保护作用
B．实验所用滑动变阻器的阻值越大越好
C．实验中测3组数据即可
D．在坐标纸上描出点后，用直尺作一条直线使不在线上的点均匀分布在线的两侧
（2）实验室新进了一批低阻值的电阻，课外活动小组的同学设计了一个实验来测量其电阻．为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图1的A、B、C、D四个电路中选择
 
电路来测量．精英家教网
（3）某同学在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中，连接的测量电路（如图2）中有一处错误，连线的编号是
 
．

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