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在研究“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,提供有以下器材: A.电压表V1(0...

在研究描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,提供有以下器材:

A.电压表V105V

B.电压表V2015V

C.电流表A1050mA

D.电流表A20500mA

E.滑动变阻器R1060Ω

F.滑动变阻器R202kΩ

G.直流电源E

H.开关S及导线若干

I.小灯泡(U=5V

某组同学连接完电路后,闭合电键,将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端,移动过程中发现小灯未曾烧坏,记录多组小灯两端电压U和通过小灯的电流I数据(包括滑片处于两个端点时UI数据),根据记录的全部数据做出的UI关系图象如图甲所示:

1)根据实验结果在图乙虚线框内画出该组同学的实验电路图____

2)根据实验结果判断得出实验中选用:电压表__(选填器材代号“A”“B”),电流表__(选填器材代号“C”“D”),滑动变阻器__(选填器材代号EF);

3)根据图甲信息得出器材G中的直流电源电动势为__V,内阻为__Ω

4)将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连,则每个小灯消耗的实际功率为__W

 

B D E 8 10 0.56 【解析】 (1) 从图甲可知,将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端过程中电表的示数不是从0开始的,因此滑动变阻器采用的不是分压接法,而是限流接法;从图甲可知,小灯泡的电阻为10Ω~30Ω,阻值较小,因此电流表采用外接法,作出的实验电路图如图所示: (2)从图甲可知,记录的全部数据中小灯两端电压U最大为6V,因此电压表的量程需要选择15V,故电压表选B;通过小灯的电流I最大为:0.2A=200mA,故电流表的量程需要选择500mA,故电流表选D;电路采用滑动变阻器限流接法,为了便于实验操作,滑动变阻器应选小阻值的,故滑动变阻器选E; (3)从图甲可知,当滑动变阻器接入电阻为0时,小灯两端电压U1最大为6V,通过小灯的电流I1最大为0.2A,则此时小灯电阻 RL==30Ω 由闭合电路欧姆定律有 当滑动变阻器接入电阻为R2=60Ω时,小灯两端电压U2最小为1V,通过小灯的电流I2最小为0.1A,则此时小灯电阻 RL==10Ω 由闭合电路欧姆定律有 解得电源电动势E=8V,内阻r=10Ω; (4)将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连,根据闭合电路欧姆定律,有 E=2U+Ir 解得 U=4﹣5I 作出此时的U﹣I图象如图所示: 图中交点I=0.18A,U=3.1V,即通过每个灯泡的电流为0.18A,每个灯泡的电压为3.1V,故每个小灯消耗的实际功率 P=0.18A3.1V≈0.56W (由于交点读数存在误差,因此在0.55W~0.59W范围内均对)  
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考点分析:
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要测绘额定电压为2 V的小灯泡的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:

A.电源E(电动势3.0 V,内阻不计) 

B.电压表V1(量程0~3.0 V,内阻约2 kΩ)

C.电压表V2(量程0~15.0 V,内阻约6 kΩ)  

D.电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约1 Ω)

E.电流表A2(量程0~100 mA,内阻约2 Ω)  

F.滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω)

G.滑动变阻器R2(最大阻值2 kΩ)

1)为了减小实验误差,实验中电压表应选择________,电流表应选择_______,滑动变阻器应选择_________________。(填写各器材的序号)

2)为提高实验精度,请你设计实验电路图,并画在下面的虚线框中。

_______

3)实验中测得一组数据如下表所示,根据表格中的数据在图中坐标系中作出小灯泡的伏安特性曲线。

I/A

0

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

U/V

0

0.20

0.40

0.6

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

 

 

_______

4)该小灯泡的额定功率是_________ W。(保留两位小数)

5)由图象可知,小灯泡电阻的变化特点是_________________

 

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要测绘标有“3V0.6W"小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作。已选用的器材有:

电池组(电动势为4.5V,内阻约);

电流表(量程为0~250mA,内阻约为);

电压表(量程为0~3V,内阻约为3kΩ);

电键一个、导线若干

1)实验中所用的滑动变阻器应选下列的___________________(填字母代号)。

A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A

B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A

2)实验的电路图应选用下列的图____________(填字母代号)。

3)实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示.如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为的电源两端,小灯泡消耗的功率是________W。(结果保留两位有效数字)

4)如果将这样相同的两个灯泡并联后接到电动势为1.5V、内阻为的电源两端,每个小灯泡消耗的功率是____________W.。结果保留两位有效数字)

 

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要描绘一个标有“3 V,0.8 W”小灯泡的伏安特性曲线,已选用的器材有:

电源(电动势为4.5 V,内阻约1 Ω);

电流表(量程为0~300 mA,内阻约5 Ω);

电压表(量程为0~3 V,内阻约3 kΩ);

滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流1 A);

开关一个、导线若干.

(1)为便于实验操作,并确保实验有尽可能高的精度,则实验的电路图应选用下图中的________(填字母代号).

(2)图甲是实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请根据在(1)问中所选的电路图补充完成图甲中实物间的连线(用笔画线代替导线)________

(3)根据(1)中所选电路图,测量结束后,先把滑动变阻器滑片移到________(左端右端”),然后断开开关,接着拆除导线,整理好器材.

(4)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.由图象可知小灯泡的电阻值随工作电压的增大而________(不变”“增大减小”).

 

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小明准备测绘标有“5V0.5A”小灯泡的伏安特性曲线,所用实验器材如下:

A.电源E(6V,内阻不计)

B.电压表V(5V,内阻约

C.电流表A0.6A,内阻约0.3

D.滑动变阻器R)

E.开关及导线若干

1)如图甲是实验器材的实物图,图中已连接了部分导线,请用笔画线代替导线完成图甲电路的连线______

2)开关S闭合之前,图中滑动变阻器的滑片应该置于___端(选填AB

3)实验中测出8组对应的数据,并在图乙坐标中描出相应的点,请在图乙中做出小灯泡的伏安特性曲线____

4)根据实验曲线可知,小灯泡的电阻随通过灯泡电流的增大而___填(增大不变减小);若将该灯泡与阻值为20的定值电阻串联后直接接在电源E上,灯泡的电功率约为___W

 

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图甲为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元件,ab为黑箱的两个输出端.

(1)为了探测黑箱,某同学进行了以下几步测量:

①用多用电表的欧姆挡测量ab间的电阻

②用多用电表的电压挡测量ab间的输出电压

③用多用电表的电流挡测量ab间的输出电流

以上测量中不妥的有:________填序号

(2)含有电源的黑箱相当于一个等效电源ab是等效电源的两极.为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学没计了如图乙所示的电路,调节变阻器的阻值,记录下电压表和电流表的示数,并在方格纸上建立了坐标,根据实验数据画出了坐标点,如图丙所示.请你做进一步处理,处理方法:________,并由图求出等效电源的电动势________V,内阻________

(3)由于电压表和电流表的内阻会产生系统误差,则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比_______,测得的内阻与实际值相比________选填偏大”“偏小相同

 

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