第2课时 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线
1.
为探究小灯泡L的伏安特性,连好图(甲)所示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的IU
图像应是图(乙)中的( C )
解析:小灯泡中的电流逐渐增大时其温度升高,导致电阻R增大.只有C选项对.
2.
以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤:
A.闭合开关,记下电压表、电流表的一组示数(U,I),移动滑动变阻器的滑片位置,每移动一次记下一组(U,I)值,共测出12组左右的数据
B.将电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡、电源、开关正确连接成电路,电流表外接,滑动变阻器采用分压式接法,如图所示
C.调节滑片位置,使闭合开关前滑片处于滑动变阻器的最左端
D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线
(1)以上各步骤存在错误或不足的是 .
(2)将各步骤纠正后,按实验先后顺序排列起来 .
解析:A步骤中测量不同电压下的电流值时,应先预设各组数据中的电压值或电流值,而不是随意测,随意测会使描点疏密不均匀,画图线时出现较大误差,甚至无法画出IU图线;C步骤中闭合开关前应使灯泡两端电压为零,即滑片应置于变阻器最右端;D步骤中应将各点用平滑的曲线连接起来.
答案:(1)ACD (2)BCAD
3.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了小灯泡(2.5
V,0.3
A)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材:
(1)图(甲)为实验中某同学连接好的实验电路图,在开关S闭合之前,应把滑动变阻器的滑动片P移到 位置(填“A端”或“B端”);实验中滑动片P从中间位置向B端移动过程中会观察到电压表读数变 (填“大”或“小”).
(2)某同学由测出的数据画出IU图像,如图(乙)所示,当小灯泡两端电压为2.00
V时,小灯泡的电阻值R= Ω.(结果保留两位有效数字)
解析:(1)由图(甲)可知,测量电路电压是变阻器滑动片P与左端C接线柱间电阻分得的电压,为保证安全,S闭合时,这个电压要最小,故S闭合前P移到A端.
(2)由图(乙)得到U=2.00
V时,I=0.26
A,R=≈7.7
Ω.
答案:(1)A端 大 (2)7.7
4.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,用导线a,b,c,d,e,f,g和h按图所示方式连接电路,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:
(1)若电压表的示数为2
V,电流表的示数为零,小电珠不亮,则断路的导线为 .
(2)若电压表的示数为零,电流表的示数为0.3
A,小电珠亮,则断路的导线为 .
(3)若反复调节滑动变阻器,小电珠亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为 .
解析:
将实物图转化成电路图,如图所示.
(1)电压表有示数说明电压表与供电电路相连,而小电珠不亮,故d导线断.
(2)电压表示数为零,电流表示数为0.3
A,则电压表与电源断开,故h导线断.
(3)无论如何调节滑动变阻器,电压表、电流表示数不能调为零,说明变阻器不为分压式接法,但小电珠仍亮且亮度发生变化,故g导线断.
答案:(1)d (2)h (3)g
5.某实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图(甲)所示的电路图.请回答下列问题:
(1)图(乙)中实物连线按图(甲)的电路图补充完整.
(2)图(甲)中闭合开关S,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑片,总不能使电压表的示数调为零,原因可能是图(甲)中的
(选填a,b,c,d,e,f)处接触不良.
(3)据实验测得的数据,作出该元件的IU图线如图(丙)所示,则元件Q在U=0.8
V时的电阻值是 ,IU图线在该点的切线的斜率的倒数 (选填“大于”“等于”或“小于”)电阻值.
解析:(1)如图所示
(2)可能是滑动变阻器接成限流式了.
(3)元件Q在U=0.8
V时的电流值是I=0.05
A,电阻值是R==16
Ω.
答案:(1)连线见解析 (2)f (3)16
Ω 小于第3节 欧姆定律
第1课时 欧姆定律的初步探究
欧姆定律的理解
1.关于欧姆定律的适用条件,下列说法正确的是( B )
A.欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的,对于其他导体不适用
B.欧姆定律也适用于电解质溶液导电
C.欧姆定律对于气体导电也适用
D.欧姆定律适用于一切导体
解析:欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的,也适用于电解质溶液导电,但不适用于气体导电,故只有选项B正确.
欧姆定律的应用
2.如图所示电路中,a,b两点与一个稳压直流电源相接,当滑动变阻器的滑动片从o向d端移动一段距离时,哪一个电路中的电流表读数会变小( B )
解析:选项A,C,D中,滑动变阻器连入电路中的有效部分为滑动片右侧部分,当滑动变阻器的滑动片从o向d端移动时,滑动变阻器阻值减小,由欧姆定律I=可知,电路中的电流将会增大,电流表读数会变大;而选项B中,滑动变阻器连入电路中的有效部分为滑动片左侧部分,当滑动变阻器的滑动片从o向d端移动时,滑动变阻器阻值增大,电路中的电流将会减小,电流表读数会变小,选项B正确.
伏安特性曲线的理解
3.金属铂的电阻随温度的升高而增大,金属铂的电阻对温度的高低非常敏感,在如图所示的UI图线中,可以表示出金属铂这一特性的是( C )
解析:图像上某点与O点连线的斜率表示电阻大小,随温度升高,铂的电阻应增大,选项C正确.
4.
小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了( B )
A.5
Ω
B.10
Ω
C.1
Ω
D.6
Ω
解析:由电阻的定义R=U/I知,A点电阻RA=
Ω=30
Ω;B点的电阻RB=
Ω=40
Ω,从而AB段电阻改变10
Ω,故选项B正确.
5.
(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是( AD )
A.加5
V电压时,导体的电阻为5
Ω
B.加11
V电压时,导体的电阻为1.4
Ω
C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
D.由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小
解析:对某些电学元件,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值.本题中给出的导体在加5
V电压时,值为5,所以此时电阻为5
Ω;当电压增大时,值增大,即电阻增大,综合判断可知选项B,C错误,A,D正确.
6.
如图所示为一个小灯泡的电流与它两端电压的变化关系曲线.若把三个这样的灯泡串联后,接到电压恒定的12
V电源上,求流过小灯泡的电流为 A,小灯泡的电阻为
Ω.
解析:三个小灯泡串联后接到12
V的电源上,每个小灯泡两端的电压均为4
V,由小灯泡伏安特性曲线知U=4
V时,I=0.4A.由欧姆定律知R==
Ω=10
Ω.
答案:0.4 10
7.
(2016绍兴市一中期中)某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图所示的电路.接通电源后,可能出现的情况是( C )
A.电流表烧坏
B.电压表烧坏
C.小灯泡不亮
D.小灯泡烧坏
解析:因电流表的内阻很小,而电压表的内阻很大,故此电路中的电阻很大,接通电源后的电流很小,故小灯泡不亮,选项C正确.
8.
(2016银川一中期中)(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线.则下列说法中正确的是( AD )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=
D.对应P点,小灯泡的电阻为R=
解析:IU图像的斜率k==,图像的斜率在减小,所以小灯泡的电阻在增大,故随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大,A正确,B错误;在P点电压为U1,电流为I2,所以小灯泡的电阻为R=,故D正确,C错误.
9.当电阻两端的电压变为原来的时,流过电阻的电流减少0.5
A,则当电阻两端电压增为原来的2倍时,流过电阻的电流为多大
解析:设电阻为R,原来两端的电压为U,通过电阻的电流为I.当电阻两端电压变为U1=时,通过电阻的电流变为I1=I-0.5
A.
根据欧姆定律I1=,即I-0.5
A=
当电阻两端电压变为U2=2U时,
设通过电阻的电流变为I2,同理得I2=,即I2=
又I=
联立各式,得I2=2
A.
答案:2
A
(教师备用)
【补偿题组】
1.(针对第2题)
(2016银川一中期中)一个阻值为R的电阻两端加上电压U后,通过电阻横截面的电荷量q随时间t变化的图像如图所示,此图像的斜率可表示为( D )
A.U
B.
C.R
D.
解析:通过截面的电荷量为q=It=t,故图像的斜率k=,故选项D
正确.
2.(针对第3题)
如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为(U1,I1),过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2,小灯泡两端的电压为U1时,电阻等于( B )
A.
B.
C.
D.
解析:由电阻的定义式R=可知,R=,B正确.
3.(针对第6题)
(2016福建师大附中期中)如图所示是电阻R的IU图像,图中α=45°,由此得出( D )
A.通过电阻的电流与两端电压成反比
B.电阻R=0.5
Ω
C.因IU图像的斜率表示电阻的倒数,故R==1.0
Ω
D.在R两端加上6.0
V的电压时,通过电阻的电流为3.0
A
解析:由IU图线可知,通过电阻的电流与两端电压成正比,选项A错误;电阻R==
Ω=2
Ω,选项B,C错误;根据欧姆定律可知,在R两端加上6.0
V的电压时,通过电阻的电流为I==
A=3
A,选项D正确.
