2020届高三物理总复习精品课时作业第28讲 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线1在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：小灯泡L，“3.8 V0.3 A”电压表，量程05 V，内阻5 k电流表，量程0100 mA，内阻4 电流表，量程0500 mA，内阻0.4 滑动变阻器R1，最大阻值10 ，额定电流1.0 A滑动变阻器R2，最大阻值5 ，额定电流0.5 A直流电源E，电动势约为6 V，内阻约为0.5 (1)在上述器材中，滑动变阻器应选_；电流表应选_(2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号甲(3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在IU坐标系中，描绘出如图甲所示的小灯泡的伏安特性曲线根据此图给出的信息，可以判断图乙中正确的是(图中P为小灯泡的功率)()乙【解析】(1)本题变阻器采用分压接法，通常应当选用最大丙阻值小的滑动变阻器，但本题中如果选用R2，则电路中的电流会超过R2允许通过的最大电流，故滑动变阻器应当选择R1.电流表的量程太小，故电流表应当选择(2)电路如图丙所示，由于电压要从0开始测量，滑动变阻器应采用分压式接法；因为灯泡的内阻比较小，电流表用外接法(3)随着通过小灯泡的电流增大，小灯泡消耗的功率增大，小灯泡的电阻也增大，由P知B图正确，由PI2R知D图正确【答案】(1)R1(2)电路图如图丙所示(3)BD2 (1)如图甲所示，在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，同组同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接(2)某同学从标称为“220 V25 W”、“220 V300 W”、“220 V500 W”的三只灯泡中任选一只，正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示该灯泡的阻值是，标称的额定功率为W.【解析】由多用电表测得的是灯泡的冷电阻，而灯泡的正常工作电阻要比冷电阻大得多，故标称的额定功率为25 W.【答案】(1)连线如图丙所示丙(2)170253小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大某同学为研究这一现象，通过实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压)：I/A0.120.210.290.340.380.450.470.490.50U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00甲(1)该同学漏填了U1.20 V时对应的电流I，请根据图甲所示的指针位置，读出电流表的示数，并在上表空格中填上相应的示数(2)在图乙所示的虚线框中画出实验电路图可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围为010 )、电源、小灯泡、开关、导线若干(3)在图丙所示的坐标中画出小灯泡的UI曲线【答案】(1)0.42(2)如图丁所示(3)如图戊所示丁戊4有一个小灯泡上标有“4 V2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线现有下列器材供选用：A电压表(05 V，内阻10 k)B电压表(015 V，内阻20 k)C电流表(03 A，内阻1 )D电流表(00.6 A，内阻0.4 )E滑动变阻器(10 ， 2 A)F滑动变阻器(500 ， 1 A)G学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图中甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：_.甲乙(2)实验中所用电压表应选_，电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(用序号字母表示)(3)把图丙所示的实验器材用实线连接成实物电路图丙【解析】因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要多次改变小灯泡两端的电压，故采用A图所示的分压式电路合适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据因小灯泡的额定电压为4 V，则电压表选05 V的A而舍弃015 V的B，因15 V的量程太大，读数误差大，小灯泡的额定电流I0.5 A，则电流表只能选D.滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡的内阻8 ，调节不方便，故舍去小灯泡的内阻为电流表内阻的20倍，电压表内阻是小灯泡的1250倍，故电流表采用了外接法【答案】(1)描绘灯泡的IU图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据(2)ADE (3)如图丁所示丁5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按图甲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：(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠的亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是_导线断路(2)某同学测出电源和小电珠的UI图线如图乙所示，将小电珠和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0 A，则R_.(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丙中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是()(a)(b)(c)丙Aa可以作为标准电阻使用Bb能作为标准电阻使用Cb的阻值随电压升高而增大Dc的阻值随电压升高而增大【解析】(1)若调节滑动变阻器，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UI图线知E3.0 V, r1 ，当小电珠与电阻串联后由闭合电路欧姆定律得EI(RrR灯)，又由小电珠的UI图线得R灯1.2 ，解得R0.8 .(3)因a元件的IU线是直线，说明电阻随电压的变化不变，故可作为标准电阻，故A对，B错因IU线的斜率倒数的变化表示电阻值的变化，故C对，D错，选A、C.【答案】(1)g(2)0.8(3)AC