第4讲实验八:描绘小灯泡的伏安特性曲线1.(6分)描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图所示,所用小电珠的额定电压是3.8V。关于该实验的系统误差,下列说法中正确的是A。A.系统误差主要是由电压表的分流引起的B.系统误差主要是由电流表的分压引起的C.系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的D.系统误差主要是由读数时的估读引起的【解析】由于小电珠的电阻比较小,所以采用电流表外接法,此时电压表的测量值是准确的,但是电流表的测量值和真实值相比偏大,系统误差的主要原因是电压表分流,A项正确。2.(12分)(2015·浙江高考)图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接答案图。(1)根据图1画出实验电路图;(3分)答案:如图所示(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V。所示读数为:①0.10A、②0.24A、③2.00V、④0.27V。两组数据得到的电阻分别为8.3Ω和2.7Ω。(9分)【解析】(1)根据实物图画出电路图如答案中图;(2)由实物图可知,电流表接的是0.6A的量程,电压表接的是3V的量程,因此①的读数为0.10A,②的读数为0.24A,③的读数为2.00V,④的读数为0.27V。两组数据得到的电阻R1=2Ω=2.7Ω。3.(15分)(2015·福建高考)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接。(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接。(5分)答案:如图所示(2)某次测量,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为0.44A。(4分)(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示,根据图线判断,将4只相同的小电珠并联后,直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合电路,可使小电珠的总功率最大,其总功率的值约为2.25(2.22~2.28均可)W(保留两位小数)。(6分)【解析】(1)实验要求滑片移动过程中电流表示数能从零开始增大,则电路为分压电路,实物连接如答案图。(2)电流表的量程为0.6A,精度为0.02A,指针所指的示数为0.02A×22=0.44A。(3)要使并联后小灯泡的总功率最大,并联后小灯泡的总电阻为1Ω,路端电压为1.5V,当路端电压为1.5V时,由图象可知,灯泡的电阻为R=W=2.25W。4.(15分)(2016·河南八市重点高中期中检测)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化,因而引起功率变化。一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题,实验室备有的器材是:电压表(0~3V,约3kΩ),电流表(0~0.6A,约0.1Ω),电池,开关,滑动变阻器,待测小灯泡,导线若干。实验时,要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压。(1)在如图1的框内画出实验电路图;(5分)答案:如图所示(2)根据实验测得数据描绘出如图2所示的小灯泡的U-I图象,由此可知,小灯泡电阻R随温度T的变化关系是小灯泡的电阻R随温度T升高而增大;(5分)(3)如果一电池的电动势为2V,内阻为2.5Ω。请你根据上述实验的结果,计算小灯泡接在该电池的两端时,小灯泡的实际功率是0.41W(结果保留两位有效数字)。(5分)【解析】(1)由于实验要求电压从零逐渐增大,所以变阻器应采用分压式接法;由于小灯泡电阻较小,满足可知,电阻R应等于U-I图象上的点与原点连线斜率大小,由于斜率逐渐增大,所以小灯泡的电阻R随温度T升高而增大;(3)在表示小灯泡的U-I图象中同时作出表示电源的U-I图象,如图所示:读出两图线的交点坐标为I=0.39A,U=1.05V,所以小灯泡消耗的实际功率P=UI=0.41W。5.(12分)(2015·宝鸡三检)某同学准备通过实验描绘额定电压3.0V、额定功率约0.9W的小灯泡的特性曲线。实验室可供选用的器材如下:A.电源E1(电动势3V,内阻很小,允许输出的最大电流200mA)B.电源E2(电动势4.5V,内阻很小,允许输出的最大电流600mA)C.电压表V(15V,内阻约5kΩ)D.电流表A1(0.6A,内阻约6Ω)E.电流表A2(0.2A,内阻为20Ω)F.滑动变阻器R1(最大阻值20Ω,额定电流2A)G.滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ,额定电流1A)H.开关SI.导线若干(1)请你在虚线框内画出实验电路图,并在电路图上标出所用元件对应的符号。要求:测量结果尽可能准确且操作方便。(6分)答案:如图所示(2)实验小组的同学依据上述实验,绘制出了小灯泡的I-U特性曲线,如...
