2017-2018學(xué)年度高中物理 第二章 直流電路 第1節(jié) 歐姆定律 第2課時(shí) 學(xué)生實(shí)驗(yàn) 描繪小燈泡的伏安特性曲線課時(shí)訓(xùn)練【含解析】教科版選修3-1

《2017-2018學(xué)年度高中物理 第二章 直流電路 第1節(jié) 歐姆定律 第2課時(shí) 學(xué)生實(shí)驗(yàn) 描繪小燈泡的伏安特性曲線課時(shí)訓(xùn)練【含解析】教科版選修3-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年度高中物理 第二章 直流電路 第1節(jié) 歐姆定律 第2課時(shí) 學(xué)生實(shí)驗(yàn) 描繪小燈泡的伏安特性曲線課時(shí)訓(xùn)練【含解析】教科版選修3-1（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第2課時(shí)　學(xué)生實(shí)驗(yàn):描繪小燈泡的伏安特性曲線 1.在描繪小燈泡的伏安特性曲線時(shí),采用如圖所示的電路,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí),電流表的示數(shù)變化而電壓表的指針不動(dòng),下列原因可能的是(　C　) A.燈泡中燈絲已燒斷 B.滑片接觸不良 C.燈泡內(nèi)部短路 D.滑動(dòng)變阻器A端接觸不良 解析:由題圖知,若電壓表的電阻無(wú)窮大,移動(dòng)滑片時(shí),因電流表示數(shù)有變化,故和電流表串聯(lián)的回路中不存在斷點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若滑片接觸不良,電路中不可能有電流,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若滑動(dòng)變阻器A端接觸不良,滑片移動(dòng)時(shí)電流表和電壓表讀數(shù)均變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;若燈泡內(nèi)部短路則燈泡兩端電壓為零,電壓表指針不動(dòng),移動(dòng)

2、滑片時(shí),只有電流表指針變化,選項(xiàng)C正確. 2.為探究小燈泡L的伏安特性,連好圖(甲)所示的電路后閉合開(kāi)關(guān),通過(guò)移動(dòng)變阻器的滑片,使小燈泡中的電流由零開(kāi)始逐漸增大,直到小燈泡正常發(fā)光,由電流表和電壓表得到的多組讀數(shù)描繪出的IU 圖像應(yīng)是圖(乙)中的(　C　) 解析:小燈泡中的電流逐漸增大時(shí)其溫度升高,導(dǎo)致電阻R增大.只有C選項(xiàng)對(duì). 3.(2015浙江卷,22)圖(甲)是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接圖. (1)根據(jù)圖(甲)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖; (2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖(乙)中的①,②,③,④所示,電流表量程為0.6 A,電壓

3、表量程為3 V.所示讀數(shù)為:①　　　　　、②　　　　　　、③　　　　　、④　　　　　.兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為　　　　和　　　　. 解析:(1)如圖所示 (2)由圖(乙)可知,量程為0.6 A的電流表①的讀數(shù)為0.10 A,②的讀數(shù)為0.24 A;量程為3 V的電壓表的分度值為0.1 V,③,④的讀數(shù)分別為2.00 V與0.27 V.因小燈泡通過(guò)的電流隨其兩端電壓的增大而增大,故①與④,②與③分別對(duì)應(yīng),故由歐姆定律R=UI可得由兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為R1=0.270.1 Ω=2.7 Ω,R2=2.000.24 Ω≈8.3 Ω. 答案:(1)圖見(jiàn)解析 (2)①0.10 A?、?.2

4、4 A?、?.00 V?、?.27 V 2.7(0.1)Ω　8.3(0.1)Ω[如填為8.3(0.1)Ω　2.7(0.1)Ω也行] 4.在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,用導(dǎo)線a,b,c,d,e,f,g和h按圖所示方式連接電路,電路中所有元器件都完好,且電壓表和電流表已調(diào)零.閉合開(kāi)關(guān)后: (1)若電壓表的示數(shù)為2 V,電流表的示數(shù)為零,小電珠不亮,則斷路的導(dǎo)線為　　　　. (2)若電壓表的示數(shù)為零,電流表的示數(shù)為0.3 A,小電珠亮,則斷路的導(dǎo)線為　　　　. (3)若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,小電珠亮度發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零,則斷路的導(dǎo)線為　　　　. 解析:將

5、實(shí)物圖轉(zhuǎn)化成電路圖,如圖所示. (1)電壓表有示數(shù)說(shuō)明電壓表與供電電路相連,而小電珠不亮,故d導(dǎo)線斷. (2)電壓表示數(shù)為零,電流表示數(shù)為0.3 A,則電壓表與電源斷開(kāi),故h導(dǎo)線斷. (3)無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電壓表、電流表示數(shù)不能調(diào)為零,說(shuō)明變阻器不為分壓式接法,但小電珠仍亮且亮度發(fā)生變化,故g導(dǎo)線斷. 答案:(1)d　(2)h　(3)g 5.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下: 小燈泡L,規(guī)格“4.0 V　0.7 A”; 電流表A1,量程0～3 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω; 電流表A2,量程0～0.6 A,內(nèi)阻r2=0.2 Ω; 電壓表V

6、,量程0～3 V,內(nèi)阻rV=9 kΩ; 標(biāo)準(zhǔn)電阻R1,阻值1 Ω; 標(biāo)準(zhǔn)電阻R2,阻值3 kΩ; 滑動(dòng)變阻器R,阻值范圍0～10 Ω; 學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)4.5 V,內(nèi)阻不計(jì); 開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干. (1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路來(lái)進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)通過(guò)L的電流為0.46 A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖2所示,此時(shí)L的電阻為　　　　Ω; (2)乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路來(lái)進(jìn)行測(cè)量,電壓表指針指在最大刻度時(shí),加在L上的電壓值是　　　　V; (3)學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要盡量完整地描繪出L完整的伏安特性曲線,需要重新設(shè)計(jì)電路.請(qǐng)你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所提供器材,在圖4所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖,

7、并在圖上標(biāo)明所選器材代號(hào). 解析:(1)電壓表示數(shù)2.30 V,R=2.300.46 Ω=5 Ω. (2)UL=3.009 000(9 000+3 000)V=4 V. (3)準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線,需要將電流、電壓調(diào)節(jié)達(dá)到小燈泡的額定值.測(cè)量時(shí)0～3 A電流表不能使用,0～3 V電壓表和0～0.6 A電流表量程不夠必須改裝;將電壓表和R2串聯(lián),剛好滿足0～4 V量程(小燈泡額定電壓為4 V);電流表A2與R1并聯(lián)即可將電流表量程擴(kuò)至0～0.72 A,兩表改裝完畢之后,再考慮內(nèi)、外接的問(wèn)題,由于改裝后的電壓表量程最大值剛好等于小燈泡額定電壓,也就不適于將改裝后的電流表內(nèi)

8、接,否則電壓表會(huì)超量程.電流表應(yīng)采用外接法,如圖所示. 答案:(1)5　(2)4　(3)見(jiàn)解析 6.發(fā)光晶體二極管是用電器上做指示燈用的一種電子元件.它的電路符號(hào)如圖(甲)所示,正常使用時(shí),帶“+”的一端接高電勢(shì),帶“-”的一端接低電勢(shì).某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)方法探究二極管的伏安特性,現(xiàn)測(cè)得它兩端的電壓U和通過(guò)它的電流I的數(shù)據(jù)如表所示. U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 U/V 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0 I/mA 13.0 19.0 24.0 30.0 37.0 (1)在圖

9、(乙)的虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖.(除電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器外,實(shí)驗(yàn)用電壓表:內(nèi)阻RV約為10 kΩ,電流表:內(nèi)阻RA約為 100 Ω) (2)在圖(丙)中用描點(diǎn)法畫(huà)出二極管的伏安特性曲線. (3)根據(jù)(2)中畫(huà)出的二極管的伏安特性曲線,簡(jiǎn)要說(shuō)明發(fā)光二極管的電阻與其兩端電壓的關(guān)系　 . 解析:(1)同時(shí)測(cè)定二極管上的電流和電壓時(shí),由歐姆定律分析表格中的每一組數(shù)據(jù),可以看出發(fā)光二極管的電阻是變化的,變化的范圍大約在100～500 Ω之間,故電流表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大,利用電流表外接法誤差較小.測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)從0開(kāi)始,滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,才能得到足夠多的數(shù)據(jù). 實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示. (2)將表格提供的數(shù)據(jù)在圖中描點(diǎn),平滑連接各點(diǎn)可畫(huà)出IU圖線.伏安特性曲線如圖所示. (3)發(fā)光二極管的電阻隨其兩端電壓的增大而呈現(xiàn)非線性減小. 答案:見(jiàn)解析 5