第3章　拓展课 描绘小灯泡的伏安特性曲线 同步检测（word版含答案）

1264920011798300第3章 恒定电流
拓展课:描绘小灯泡的伏安特性曲线
课后篇巩固提升
基础巩固
1.如图为“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路,已知小灯泡的额定电压为2.5 V。

(1)完成下列实验步骤:
①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,　;?
②闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,　　　　　　　　　　　　　　;?
③断开开关,……
根据实验数据作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。
(2)画出与实物电路相应的电路图。

2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡的规格为“6 V　3 W”,其他供选择的器材有:
A.电压表V1(量程0~6 V,内阻20 kΩ)
B.电压表V2(量程0~20 V,内阻60 kΩ)
C.电流表A1(量程0~3 A,内阻0.2 Ω)
D.电流表A2(量程0~0.6 A,内阻1 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~1 000 Ω,0.5 A)
F.滑动变阻器R2(0~20 Ω,2 A)
G.直流电源E,电压6~8 V
H.开关S及导线若干
实验中要求电压表示数在0~6 V范围内变化,读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I,以便绘出伏安特性曲线。在上述器材中,电压表应选用　　　　　,电流表应选用　　　　　,滑动变阻器应选用　　　　　,并画出实验原理图。?

3.如图甲所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。
(1)为了通过测量得到如图甲所示I-U关系的完整曲线,在图乙和图丙两个电路中应选择的是图　　　　　,简要说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　。(电源电压为9 V,滑动变阻器的阻值为0~100 Ω)?
(2)在如图丁所示的电路中,电源电压恒为9 V,电流表读数为70 mA,定值电阻R1=250 Ω。由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为　　　　　V;电阻R2的阻值为　　　　　Ω。?

能力提升
1.做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。
(1)实验电路图已经画出了一部分,如图所示,但尚未完整,请将该电路完整地连接好;
(2)按你连接的电路,S闭合后,要使小灯泡的亮度增加,变阻器的滑片P应向　　　(选填“A”或“B”)端移动。?

2.某同学在做测定小灯泡的伏安特性曲线实验中得到如下一组U和I的数据:
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I/A
0.020
0.060
0.100
0.140
0.170
0.190
0.200
0.205
灯光发
光情况
不亮　　　微亮　　　逐渐变亮　　　正常发光



(1)在图上画出I-U图线。

(2)从图线上可以看出,当电压逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是　　　　　。?
(3)图线表明导体的电阻随温度升高而　　　　　。?

1264920011798300第3章 恒定电流
拓展课:描绘小灯泡的伏安特性曲线
课后篇巩固提升
基础巩固
1.如图为“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路,已知小灯泡的额定电压为2.5 V。

(1)完成下列实验步骤:
①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,　;?
②闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,　　　　　　　　　　　　　　;?
③断开开关,……
根据实验数据作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。
(2)画出与实物电路相应的电路图。

解析(1)滑动变阻器为分压式接法,故闭合开关前,小灯泡两端的电压应为零,调节滑动变阻器的滑片,使它靠近滑动变阻器左端的接线柱。闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压。
(2)与实物电路相应的电路图如右图所示。
答案(1)①使它靠近滑动变阻器左端的接线柱　②增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到小灯泡额定电压　(2)见解析图
2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡的规格为“6 V　3 W”,其他供选择的器材有:
A.电压表V1(量程0~6 V,内阻20 kΩ)
B.电压表V2(量程0~20 V,内阻60 kΩ)
C.电流表A1(量程0~3 A,内阻0.2 Ω)
D.电流表A2(量程0~0.6 A,内阻1 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~1 000 Ω,0.5 A)
F.滑动变阻器R2(0~20 Ω,2 A)
G.直流电源E,电压6~8 V
H.开关S及导线若干
实验中要求电压表示数在0~6 V范围内变化,读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I,以便绘出伏安特性曲线。在上述器材中,电压表应选用　　　　　,电流表应选用　　　　　,滑动变阻器应选用　　　　　,并画出实验原理图。?
解析小灯泡为“6 V　3 W”,额定电压为6 V,额定电流为0.5 A,即允许通过小灯泡的电流最大不超过0.5 A,最大电压不超过6 V。在选择电压表和电流表时,本着安全、精确的原则,安全原则即量程要大于所测电流或电压值;精确原则是量程要尽量小,量程越小测量越精确。故电流表应选A2,电压表应选V1。滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节方便的原则,“安全”即流过滑动变阻器的最大电流I≈ER应小于允许通过的最大电流;“调节方便”即滑动变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻。本实验中小灯泡在正常工作时的电阻R灯=U2P=623 Ω=12 Ω,故应选用R2。连接电路时,滑动变阻器采用分压式接法;电流表采用外接法。实验原理图如图所示。
答案A　D　F　电路图如图

3.如图甲所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。
(1)为了通过测量得到如图甲所示I-U关系的完整曲线,在图乙和图丙两个电路中应选择的是图　　　　　,简要说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　。(电源电压为9 V,滑动变阻器的阻值为0~100 Ω)?
(2)在如图丁所示的电路中,电源电压恒为9 V,电流表读数为70 mA,定值电阻R1=250 Ω。由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为　　　　　V;电阻R2的阻值为　　　　　Ω。?

解析(1)图乙的滑动变阻器用的是分压式接法,加在热敏电阻两端的电压可以从零调到所需电压,从而能够得到完整的I-U图线,故选图乙。
(2)通过R1的电流为I1=UR1=9250 A=36 mA,通过热敏电阻的电流I2=I-I1=(70-36) mA=34 mA,由题图甲可知热敏电阻两端的电压为5.4 V,电阻R2=9-5.434×10-3 Ω≈105.9 Ω。
答案(1)乙　图乙加在热敏电阻两端的电压可以从零调到所需电压
(2)5.4　105.9
能力提升
1.做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。
(1)实验电路图已经画出了一部分,如图所示,但尚未完整,请将该电路完整地连接好;
(2)按你连接的电路,S闭合后,要使小灯泡的亮度增加,变阻器的滑片P应向　　　(选填“A”或“B”)端移动。?

答案(1)如图所示

(2)B
2.某同学在做测定小灯泡的伏安特性曲线实验中得到如下一组U和I的数据:
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I/A
0.020
0.060
0.100
0.140
0.170
0.190
0.200
0.205
灯光发
光情况
不亮　　　微亮　　　逐渐变亮　　　正常发光



(1)在图上画出I-U图线。

(2)从图线上可以看出,当电压逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是　　　　　。?
(3)图线表明导体的电阻随温度升高而　　　　　。?
解析(1)根据U、I的数据,在坐标纸上找出对应的点,连成平滑曲线,即I-U图线,如图所示。

(2)在I-U图线中,任一点与坐标原点连线斜率的倒数即这一状态的电阻值,即R=UI,从图线可以看出,当U<1.40 V时,灯泡电压与电流成正比,灯丝电阻不变;当U>1.40 V时,斜率越来越小,其倒数越来越大,即灯丝电阻随电压增加而变大,或者说随温度升高而变大。
(3)从图线的斜率可知导体的电阻随温度的升高而增大。
答案(1)见解析图
(2)开始不变,后来逐渐变大
(3)增大