1、专题67实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线12021成都摸底在描绘一只“2.5V、0.6W”小灯泡的伏安特性曲线的实验中,某同学已选择好恰当的仪器并按照图示电路图正确连接了仪器,电流表的内阻约0.5,电压表的内阻约3000.请回答下列问题:(1)开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应置于_(选填“A端”“B端”或“AB间任意位置”)(2)为了减小测量误差,图中的单刀双掷开关S1应接_.(选填“M”或“N”)(3)闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片,灯泡不亮,电压表示数变化明显,但电流表示数几乎为0.若电路仅有一处出现故障,则故障可能是_(填选项前字母)A.a、b间短路Ba、b间断路C.b、c间短路Db
2、、c间断路2为了测定一个“6.3V、1W”的小电珠在额定电压下较准确的电阻值,可供选择的器材有:A.电流表(03A,内阻约0.04)B.毫安表(0300mA,内阻约4)C.电压表(010V,内阻10k)D.电压表(03V,内阻10k)E.电源(额定电压6V,最大允许电流2A)F.电源(额定电压9V,最大允许电流1A)G.可变电阻(阻值范围010,额定电流1A)H.可变电阻(阻值范围050,额定功率0.5W)I.导线若干根,电键一个(1)为使测量安全和尽可能准确,应选用的器材是_(用字母代号填写)(2)请画出电路图并把图中所示实物图用线连接起来32021海口市调研某同学在做完“描绘小灯泡的伏安特
3、性曲线”后,又对一个标有“6V,3.5W”小电风扇电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线进行了研究,同研究小灯泡一样,要求电风扇两端的电压能从零逐渐增加到6V,实验室备有下列器材:A.电流表(量程I:00.6A,内阻约为1;量程:03A,内阻约为0.1)B.电压表(量程为06V,内阻几千欧)C.滑动变阻器R1(最大阻值10,额定电流2A)D.滑动变阻器R2(最大阻值1750,额定电流0.3A)E.电池组(电动势为9V,内阻小于1)F.开关和导线若干(1)实验中所用的滑动变阻器应选_(填“C”或“D”),电流表的量程应选_(填“”或“”).(2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的
4、电路(3)闭合开关前,为防止电动机输入电压过高而损坏,滑动变阻器滑片P应滑到_(填“M”或“N”)端(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,改变加在电动机上的电压,实验中发现当电压表示数大于1V时电风扇才开始转动,电动机的伏安特性曲线如图乙所示,则电动机线圈的电阻为_,电动机正常工作时的机械功率为_W(保留两位有效数字)42021河北卷某同学研究小灯泡的伏安特性,实验室提供的器材有:小灯泡(6.3V,0.15A)、直流电源(9V)、滑动变阻器、量程合适的电压表和电流表、开关和导线若干设计的电路如图1所示(1)按照图1,完成图2中的实物连线(2)按照图1连线后,闭合开关,小灯泡闪亮一下后熄灭,观
5、察发现灯丝被烧断,原因可能是_(单项选择,填正确答案标号).A.电流表短路B.滑动变阻器的滑片接触不良C.滑动变阻器滑片的初始位置在b端(3)更换小灯泡后,该同学正确完成了实验操作,将实验数据描点作图,得到IU图像,其中一部分如图3所示根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为_(保留三位有效数字).52021福州市测试某实验小组设计了如图甲所示的电路,用于研究热敏电阻RT的伏安特性曲线,所用电压表量程为3V,内阻RV约10k,电流表量程为0.5A,内阻RA4.0,R为电阻箱(以下计算结果均保留两位有效数字)(1)该实验小组实验操作步骤:按实验电路把电路图连接好;把电阻箱调到最大,闭合开关;调
6、节电阻箱电阻值,记录下不同电阻箱电阻值Ri和对应的电压表示数Ui和电流表示数Ii;通过上述测量数据,还可得到电源路端电压的计算公式U端i_(2)该小组同学,通过正确的测量得到数据,并描绘在IU坐标系中,图线如图乙所示,其中A曲线是热敏电阻伏安特性曲线,B斜线为电流随电源路端电压的变化规律当电压表示数为2.0V时,热敏电阻值RT_;该电源的电动势E_V,内电阻r_.(3)实验中,当电阻箱的阻值调到1时,热敏电阻消耗的电功率P_W专题67实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线1(1)A端(2)M(3)B解析:(1)滑动变阻器采用分压接法,开关S闭合之前,为保证电表安全,滑动变阻器的滑片应置于并联部分电阻最
7、小的位置,即滑片应置于A端(2)由于小灯泡电阻很小,远小于电压表内阻,所以应采用电流表外接法,即单刀双掷开关S1应接M.(3)如果a、b间短路,则电压表无示数;b、c间短路,电流表无示数;b、c间断路,电压表、电流表均无示数,则B正确,ACD错误2(1)BCFGI(2)见解析解析:(1)由小电珠规格“6.3V,1W”可知,额定电流为:IA0.16A160mA,故电流表应选B;由于小电珠的额定电压为6.3V,所以电压表应选C;电源应选F;由于实验要求测量安全和尽可能准确,则要求电流从零调,所以变阻器的电阻越小调节越方便,所以变阻器应选G;显然还应用分压式接法,而采用分压式接法时,变阻器需要选择I
8、,所以应选用的器材是BCFGI.(2)由于小电珠电阻较小,满足,因此电流表应使用外接法,从(1)可知滑动变阻器采用分压接法,作出电路图,根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示3.(1)C(2)如图所示(3)M(4)2.52.7解析:(1)实验要求电压从0开始逐渐增加到6V,滑动变阻器采用分压式,为了调节方便,滑动变阻器应选用C;小电风扇电动机的额定电流I0.58A,故电流表应选.(2)假设小电风扇电动机为纯电阻用电器,则小电风扇电动机的电阻R10.3,与电流表内阻相差较小,故电流表采用外接法,电路图如答图所示(3)为防止电动机输入电压过高而损坏,闭合开关前小电风扇电动机两端的电压应为零,
9、故滑片应滑到M端(4)电动机不转动时为纯电阻电路,由欧姆定律得r2.5,电动机正常工作时的机械功率P出PI2r3.5W(0.58A)22.52.7W.4(1)实物图连接如图所示(2)C(3)27.0解析:(1)根据电路图连接实物图如答图所示(2)小灯泡闪亮一下后熄灭,灯丝被烧断,说明通过小灯泡的电流过大,电流表的内阻很小,故电流表短路不会使通过小灯泡的电流过大,A错误;滑动变阻器的滑片接触不良不会使通过小灯泡的电流过大,B错误;滑动变阻器滑片的初始位置在b端时,小灯泡两端的电压过大,通过小灯泡的电流过大,C正确(3)由题图3可知,P点对应的电压U2V,I74mA,则P点对应的小灯泡的电阻R27
10、.0.5(1)UiIi(RiRA)(2)206.05.0(3)0.89(0.850.95均可)解析:(1)根据欧姆定律及串联电路的特点可得路端电压U端iUiIi(RiRA).(2)图线A为热敏电阻的伏安特性曲线由图像可得,当Ui2.0V时,Ii0.1A,所以此时热敏电阻的阻值R20;图线B为电源外部的伏安特性曲线,根据UEIr可知,图线与横轴的截距表示电源的电动势,且E6.0V,图线的斜率的绝对值表示,结合图像可得r5.0.(3)由UEIr、UUiIi(RiRA)可得EUiIi(RiRAr),当电阻箱调到Ri1时,EUi10Ii,在坐标系中作出该图线,如图所示,图线与热敏电阻的伏安特性曲线交点坐标为(2.7V0.33A),此时热敏电阻的功率PUI2.70.33W0.89W