第十一章实验测绘小灯泡的伏安特性曲线练习题解析版.docx
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第十一章实验测绘小灯泡的伏安特性曲线练习题解析版
第十一章电路及其应用
实验：
测绘小灯泡的伏安特性曲线
一、单选题：
1.
为探究小灯泡L的伏安特性，连好如图所示的电路后闭合开关S,通过移动滑动变阻器/?
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U-I图象应是图中的（）
答案C
解析由小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大知图C正确.
2.
以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图象，如图所示，下列说法中正确的是（）
A.这四个图象都是伏安特性曲线
B.这四种电学元件都是线性元件
C.①②是线性元件，③④是非线性元件
D.这四个图象中，直线的斜率都表示了元件的电阻
【解析】伏安特性曲线是以/为纵轴、〃为横轴的，所以A错误.线性元件并不只是说/一〃图象是直线，而必须是过原点的直线，所以①②是线性元件，③④是非线性元件，B错误，C正确.在U-I图象中，过原点的直线的斜率才是导体的电阻.
【答案】C
3.某同学做三种导电元件的导电性质实验，根据所测数据分别绘制了三种元件的/一〃图
A.只有乙正确
B.甲、丙图曲线肯定是误差太大
C.甲、丙不遵从欧姆定律，肯定是不可能的
D.甲、乙、丙三图象都可能正确，并不一定有较大的误差
【解析】本题的伏安特性曲线是/一〃图象，图象中某点与原点连线的斜率的倒数表示
导体在该状态下的电阻，图甲反映元件的电阻随电压的升高而减小，是非线性元件；图乙及映元件的电阻不随电压的变化而变化，是线性元件；图丙反映元件的电阻随电压的升高而增大,说明元件类似于小灯泡，综上所述，三种图象都有可能，故D对.
【答案】D
4.用伏安法测电阻&
按图中甲图测得的结果为/?
”按乙图测得为尺，若电阻的真实值为
用内接法测电阻有RAR、用外接法测电阻有R2R>R2,选项A
正确・
【答案】
2.多选题
5•如图所示是电阻/?
的/一〃图象，图中α=45°T由此得出
A.通过电阻的电流与两端电压成正比
B.电阻R=O.5Ω
C.因/一〃图象的斜率表示电阻的倒数，故∕Γ=1∕tanα=1.0Ω
D.在/?
两段加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0C
【解析】由/一〃图象可知，图线是一条过原点的倾斜直线，即/和〃成正比，A正确；U10
而电阻R=-I=飞Ω=2Ω,B错误；由于纵横坐标的标度不一样，故不能用tanQ计算斜率表示电阻的倒数，C项错误；在/?
两端加上6.0V电压时/=#=等A=3.0A,每秒通过电阻横截面的电荷⅛Q=∕t=3.0×1C=3.0C,选项D正确.
【答案】AD
6.如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知正确的是
（）
图2-3-19
A.导体的电阻是25Ω
B.导体的电阻是0.04Q
C.当导体两端的电压是IoV时，通过导体的电流是0.4A
D.当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是2.5V
【解析】由图象可知，导体的电阻：
U5
R=T^20=25°’
Uy10
当电压ZX=IOV时，电流/=-=—A=0.4A,
当电流∕2=0.1A时,
电压ZZ=/2/?
=0.1×25V=2.5V.
【答案】ACD
7.—个标有“220V60W”的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220V,在此过程中，电压〃和电流/的关系可用图线表示，如图所示，肯定不符合实际的是（）
【解析】灯泡的电阻受温度的影响，不同电压下温度不同，其电阻也不同，随温度的升高电阻增大，所以本题选A、B、D.
【答案】ABD
8.某导体中的电流随其两端的电压的变化图象如图所示，则下列说法中正确的是（）
A.加5V的电压时，导体的电阻约是5Q
B.如门V的电压时，导体的电阻约是1.4Ω
C.由图可知，随着电压增大，导体的电阻不斷减小
D.由图可知，随着电压减小，导体的电阻不斷减小
【解析】
【答案】AD
9.（多选）白炽灯接在220V电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压从OV逐渐增大到220V,则下列说法正确的是（）
A.电流将逐渐变大
B.电流将逐渐变小
C.每增加1V电压而引起的电流变化量是相同的
D.每增加1V电压而引起的电流变化量是减小的
【解析】随着电压〃的增大，由/=%,电流将逐渐变大，A选项正确.随着电流、电压的增大，灯泡的亮度增大，灯丝温度升高.金属的电阻率随温度的升高而增大，所以灯丝的
U1
电阻值增大.根据欧姆定律/=-在/一〃图象中，由于/?
在增大，斜率小.其I-U图象如右图所示.由图象可知，每增加1V的电压引起的电流变化量是减小的.
【答案】AD
三、非选择题
10.在'‘测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，选择“3V0.5A”的小灯泡作为研究对象,请回答下面几个问题：
（1）下列实验器材中应选择.（填入器材序号）
A.电流表（量程0〜0.6A,内阻约1O）
B.电流表（量程0〜3A,内阻约1Ω）
C.电压表（量程0〜15V,内阻约10kΩ）
D.电压表（量程0〜3V,内阻约2kΩ）
E.滑动变阻器（阻值0〜IOoΩ）
F.滑动变阻器（阻值0〜10Ω）
G.电源E=6V
H.开关S,字线若干
（2）在本实验中，滑动变阻器应采用（填“分压”或"限流”）式接法，电流表应采用
（填“内”或“外”）接法.
（3）在虚线方框中画出实验电路图，并用笔画线代替导线，将图5中的器材连接成可供实验的电路.
答案（I）ADFGH
（2）分压夕卜（3）见解析图
解析
（1）灯泡额定电流为0.5A,电流表选择A;灯泡额定电压为3V,电压表选择D;为方便实验操作，滑动变阻器应选择F;实验还需要电源、开关与导线，故需要的实验器材为:
ADFGH:
（2）“测绘小灯泡的伏安特性曲线”要求电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应釆用分压式接法：
由于灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应采用外接法：
⑶实验电路图如图甲所示：
®—®—
1—□——
R
—ll—
甲
根据电路图连接实物电路，实物电路如图乙所示：
门•在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室中所用小灯泡的规格为u3V,1.5Wm,
⑴某实验小组连接的实物图如图6甲所示，图中滑动变阻器应选用（选填“A”或“B”）；
A•滑动変阻器（10Ωt1A）
B•滑动变阻器（1kΩt300mA）
0.51.01.52.02・53.0（√∕V
丙
（2）通过调节滑动变阻器，得到多组电压表和电流表的示数如下表所示，当电压表的示数为1.0
V时，电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为A;此时小灯泡的电阻约为
UN
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
//A
0
0.17
0.39
0.45
0.49
（3）根据表中数据，在如图丙所给方格纸中描点并作出该灯泡的伏安特性曲线.
（4）图线表明小灯泡灯丝电阻随温度的升高而.
答案（I）A
（2）0.303.3（3）见解析图⑷增大
解析
（1）测量小灯泡的伏安特性曲线，需要电压从零开始调节，所以电路采用分压式接法,为了方便调节，滑动变阻器选择总阻值较小的A.
U1.0
（2）根据题图乙可知，电流表示数为0.30A,Ω≈3.3Q.
（3）
根据表中数据进行描点做图如下：
（4）图线表明灯丝电阻随温度升高而增大.
W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U
12.有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8图象，有下列器材供选用：
A.电压表（0〜3V,內阻6kΩ）
B.电压表（0〜15V,内阻30kΩ）
C.电流表（0〜3A,内阻0.1Ω）
D.电流表（0〜0.6A,内阻0.5Ω）
E.滑动变阻器（10Ω,2A）
F.滑动变阻器（200Q,0.5A）
G.
直流电源（电动势4.5V,内阻不计）
（1）用如图7甲所示的电路进行测量，电压表应选用,电流表应选用滑动
变阻器应选用.（用序号字母表示）
（2）通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由图象可求得此灯泡在正常工作时的电
阻为Ω.
（3）若将此灯泡与输出电压恒为6V的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为Q的电阻.（结果保留3位有效数字）
答案（I）ADE
（2）10（3）11.4
解析
（1）由题意可知，灯泡的额定电压为2.8V,则电压表的量程应大于2.8V,故电压表应
PO.8
选3V量程，选A;由P=Ul可得，电流/=0=丽A~0.29A,故电流表应选D;由电路图可知，要使电压从零开始调节，应采用分压式接法，滑动变阻器应选小电阻便于调节，故滑动变阻器选E.
U23
（2）由灯泡的伏安特性曲线图可知，当电压为2.8V时，电流为0.28A,故电阻：
/?
=-=^Ω=10Ω.
⑶要使灯泡串联在6V的电源上正常发光，则与之串联的电阻分压应为6V-2.8V=3.2V:
32
此时电路中电流为0.28A,故应串联的电阻：
R,=厂西Ω≈11.4Q.
13•—个小灯泡上标有“4V0.5Av的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的/一〃图线•有下列器材可供选择：
A.电压表（O〜5Vt内阻约10kQ）
B.电压表（0〜15V,内阻约20kΩ）
C.电流表（0〜3A,內阻约1Ω）
D.电流表（0〜0.6At内阻约0.4Ω）
E.
E•滑动变阻器（10Q,2A）
⑴实验时，选用图
（填“甲”或“乙”）电路图来完成实验，请说明理由:
（2）实验中所用电压表应选,电流表应选,滑动变阻器应选.（用字母序
号表示）
（3）把图3所示的实验器材用实线连接成实物电路图・
图3
答案
（1）甲描绘灯泡的/一〃图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据
（2）ADE
（3）如图所示
14.
（1）图4甲为某同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验过程中完成的部分电路连接的情况，请你帮他完成其余部分的线路连接・（用笔画线表示对应的导线）
甲
图4
（2）如果某次实验测得小灯泡两端所加电压如图乙所示，U=V：
请结合图线丙算出此
时小灯泡的电阻是Q（结果保留三位有效数字）.
答案
（1）见解析
（2）2.3011.5
解析
（1）描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，由于小灯泡的电阻较小，采用电流表外接法，如图所示：
（2）电压表量程为3V,由题图乙所示电压表可知，其分度值为0.1V,示数为2.30V,由题U2.30
图丙所图象可知，2.30V对应的电流为0.20A,此时灯泡电阻为：
R=-I=^-^O=Il.5Ω.
15.做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，要求采用分压电路，电流表外接.小王的连接如图5甲所示，闭合开关S前请老师检查，老师指出图中标示的①、②两根连线有一处错误，错误连线是（填“①”或“②”）；图中标示的③、④和⑤三根连线有一处错误，错误连
线是（填“③”“④”或“⑤”）.小王正确连线后，闭合开关S前，应将滑动变阻器
滑片Q移到处（填“力”或“3”）.闭合开关S,此时电压表读数为V二缓慢
移动滑片C至某一位置时，电流表指针如图乙所示，电流表的示数为A.
答案①④/4O0.32
解析本实验的电路图如下:
应该采用分压式、外接法，所以①、④两根导线有问题.
实验开始时为了保证实验仪器的正常使用，需要将C拨到最左端，即力处，开关闭合电压表读数为0V.
题图乙中电流表的读数为0.32A.
16.在学校实验室中测绘一只“2.5V,0.5W”小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列实验器材：
A.电压表V（量程0〜3V〜15V,内阻很大）
B.电流表A（量程0〜0.6A〜3A,内阻约为1Ω）
C.变阻器斤（0〜10Ω,0.6A）
D.变阻器用（0〜2000Ω,0.1A）
E.电池组F（电动势为3V,内阻约为0.3Ω）
F.开关S,导线若干
（1）实验中应选用的滑动变阻器为:
（填写序号）
（2）在实验时小杰同学采用了如图6甲所示的实物电路，并且准备合上开关开始测量.则具体
实验操作前该电路存在错误或需改进的地方有;.（请写出
两处）
（3）在改正电路需改进之处后，小杰同学进行了实验，电流表示数比小灯泡中实际通过的电流;（填"偏大”“偏小"或"相等”）
（4）图乙是改进后的实验中得到的/一〃图象，若I-U图象中的虚线I或Il表示小灯泡真实的
伏安特性曲线，与实验中得到的实线相比，虚线（填'T"或'Tl”）才是其真实的
伏安特性曲线.
答案（I）C
（2）电流表应外接电流表量程太大滑线变阻器滑片应置于左端（任选两处）
⑶偏大⑷Il
17.如图是小组同学在做"测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图.
①
②
③④
（1）根据图7在虚线框中画出实验电路图;
（2）调节滑动変阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图8中的①、②、③、④所示，电流
表量程为0.6A,电压表量程为3V.读数为:
①.②＞③、④
.两组数据得到的电阻分别为和
答案见解析
解析
（1）由实物连接图可知电路图如图所示•
（2）电流表量程为0.6A吋，最小刻度为0.02A,读数读到小数点后两位，所以①表示数为0.10
A,
②表示数为0.24A：
电压表量程为3V,最小刻度为0.1V,应估读到0.01V,所以③表示数为2.00V,④表示数为0.28V.灯泡两端电压小，电流就小，故①④为同一组数据，②③为另一组数据，根据欧姆定律/Γ,=γ=^-^≈8.3Ω,局=#=絆I0=2.8Ω.
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