第七章实验九描绘小电珠的伏安物性曲线1.在描绘小灯泡的伏安特性曲线时，采用如图实－9－6所示的电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，以下原因可能的是( )A.灯泡中灯丝已烧断B.滑片接触不良图实－9－6C.灯泡内部短路D.滑动变阻器A端接触不良解析：由图知，假设电压表的电阻无穷大，移动滑片时，因电流表示数有变化，故和电流表串联的回路中不存在断点，故A错.假设滑片接触不良，电路中不可能有电流，故B错.假设滑动变阻器A端接触不良，滑片移动时电流表和电压表读数均变，故D错.假设灯泡内短路那么灯泡两端电压为零，电压表指针不变，移动滑片时，只有电流表指针变化，应选C.答案：C2.在如图实－9－7甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后( )图实－9－7A.通过L1的电流为通过L2的电流的2倍B.L1的电阻为7.5ΩC.L1消耗的电功率为0.75WD.L2消耗的电功率为0.375W-7-/7\n解析：因电源内阻不计，S闭合后UL1＝3V，UL2＝UL3＝1.5V.在I－U图象中，可以读出相应的电流IL1＝0.25A，IL2＝IL3＝0.2A，故A不对.由R＝知RL1＝12Ω，故B不对，由P＝UI知PL1＝0.75W，PL2＝0.3W，故C正确，D错误.答案：C3.(2022·天津高考)用以下器材组成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路，请将图实－9－8中实物连接成为实验电路.图实－9－8微安表μA(量程200μA，内阻约200Ω)；电压表V(量程3V，内阻约10kΩ)；电阻R0(阻值约20kΩ)；滑动变阻器R(最大阻值50Ω，额定电流1A)；电池组E(电动势3V，内阻不计)；开关S及导线假设干.解析：由于＝0.5，＝100，可以看出R0≫RA，故采用电流表内接法，画出电路原理图如以下图．把实物与原理图结合起来完成连线，注意电压表、电流表的正、负接线柱，保证电流从正接线柱进从负接线柱出．连线如以下图．-7-/7\n答案：见解析图4.下表中所列数据是测量小灯泡U－I关系的实验数据：U(V)0.00.20.501.01.52.02.53.0I(A)0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215(1)分析上表内的实验数据可知，应选用的实验电路图是图实－9－9中的 (填“甲”或“乙”)；图实－9－9(2)试分析所选实验电路图存在误差的原因.解析：(1)从表格中的数据可以看出，小灯泡的电压和电流从零开场逐渐变化.甲图所示电路中滑动变阻器采用分压接法，可以获得从零开场变化的电压，符合图中数据的要求.所以应选用的实验电路图是甲图.(2)由甲图可知，电流表的分压会造成实验误差，因为小灯泡的电阻较小，和电流表内阻相差不太大.电流表最好用外接方式.答案：(1)甲 (2)见解析5.(2022·华南师大附中模拟)有一个标有“12V,24W”的灯泡，为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率，需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：A.直流电源15V(内阻可不计)B.直流电流表0～0.6A～3A(内阻0.5Ω、0.1Ω)-7-/7\nC.直流电流表0～300mA(内阻约5Ω)D.直流电压表0～3V～15V(内阻约3kΩ、15kΩ)E.直流电压表0～25V(内阻约200kΩ)F.滑动变阻器10Ω、5AG.滑动变阻器1kΩ、3A(1)实验台上已放置开关、导线假设干及灯泡，为了完成实验，需要从上述器材中再选用 (用序号字母表示).(2)在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图.(3)假设测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化关系的图线如图实－9－10所示，由这条曲线可得出：正常发光条件下，灯丝消耗的电功率是 .图实－9－10(4)如果灯丝电阻与(t＋273)的大小成正比，其中t为灯丝摄氏温度值，室温t＝27℃，那么正常发光时灯丝的温度是 ℃.解析：(1)由灯泡的额定电压为12V、额定电流为0.5A可知，电压表应选用D，电流表应选B，实验采用分压式电路，滑动变阻器应选阻值小些的，应选F.电源A是必选的．-7-/7\n(2)因>，故应采用外接法．滑动变阻器应用分压式连接，如图所示．(3)由图可知，U＝12V时，R＝6.2Ω，故灯丝正常发光时的功率为P＝≈23.2W.(4)设R＝k(t＋273)．由t＝27℃，R0＝1.0Ω，k＝Ω/K.由R＝6.2Ω得：t＝1587℃.答案：(1)ABDF (2)见解析图 (3)23.2W (4)15876.(2022·海淀模拟)图实－9－11甲所示为某同学测绘额定电压为2.5V的小电珠的I－U图线的实验电路图.图实－9－11(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接成完整的实验电路.(2)开关S闭合之前，图实－9－11乙中滑动变阻器的滑片应该置于 (选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).(3)已知小电珠灯丝在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，热力学温度T与摄氏温度t的关系为T＝273＋t，根据图实－9－12所示的小电珠的I－U特性曲线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为 ℃(保存两位有效数字).图实－9－12解析：对于分压电路，开关S闭合前，应该将滑动变阻器的滑片置于最左端(A端)，使待测电路上电压为零.由灯丝电阻与热力学温度成正比可得R＝kT，当灯丝温度为300K时电阻为1.5Ω可得k＝0.005.由小电珠的I－U特性曲线可得当电压为2.5V时灯丝-7-/7\n中电流约为0.265A.根据欧姆定律可得出灯丝电阻R′＝U/I＝9.4Ω，由R＝kT解得此时灯丝热力学温度T′＝R′/k＝1880K，即灯丝温度约为t＝T′－273＝1607℃＝1.6×103℃.答案：(1)实物连线图如以下图.(2)A端 (3)1.6×1037.(2022·清远模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图实－9－13所示方式连接好电路，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：图实－9－13图实－9－14(1)假设不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，那么可能是 导线断路.(2)某同学测出电源和小电珠的U－I图线如图实－9－14所示，将小电珠和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0A，那么R＝ Ω.-7-/7\n(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图实－9－15中的(a)、(b)、(c)，以下说法正确的选项是( )图实－9－15A.a可以作为标准电阻使用B.b能作为标准电阻使用C.b的阻值随电压升高而增大D.c的阻值随电压升高而增大解析：(1)假设调节滑动变阻器，小电珠的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g导线断路.(2)由电源的U－I图线知E＝3.0V，r＝1Ω，当小电珠与电阻串联后，由闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋r＋R灯)又由小电珠的U－I图线得R灯＝＝1.2Ω解得R＝0.8Ω.(3)因a元件的I－U线是直线，说明其电阻不随电压的变化而变化，故可作为标准电阻，故A对，B错.因I－U图线的斜率的倒数表示电阻值的变化，故C对D错.答案：(1)g (2)0.8 (3)AC-7-/7
