实验室新进一批规格为“3V,1W”的小灯泡,某物理兴趣小组想测绘小灯泡的伏安特性曲线,要求电压从0开始变化。现有电源E(4V,内阻不计),滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、多用电表,开关S一个,导线若干,电流表A(0~0.6A,内阻约为1.0Ω)、电压表V(0~3V,内阻约为3kΩ)。
(1)粗测小灯泡的电阻,应选择多用电表_____(填“×1”、“×10”或“×100”)倍率的电阻档,调零后,将表笔分别与小灯泡的两极连接,示数如图甲所示,试解释此时电阻为何小于灯泡正常工作的电阻___________。
(2)请在图乙所示的虚线框内补画出满足实验要求的电路图________。
高三物理实验题中等难度题
实验室新进一批规格为“3V,1W”的小灯泡,某物理兴趣小组想测绘小灯泡的伏安特性曲线,要求电压从0开始变化。现有电源E(4V,内阻不计),滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、多用电表,开关S一个,导线若干,电流表A(0~0.6A,内阻约为1.0Ω)、电压表V(0~3V,内阻约为3kΩ)。
(1)粗测小灯泡的电阻,应选择多用电表_____(填“×1”、“×10”或“×100”)倍率的电阻档,调零后,将表笔分别与小灯泡的两极连接,示数如图甲所示,试解释此时电阻为何小于灯泡正常工作的电阻___________。
(2)请在图乙所示的虚线框内补画出满足实验要求的电路图________。
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(12分)一种半导体材料电学元件,电路符号为“ ” ,其特点导电性能随电压而变化。某实验兴趣小组对一只元件的伏安特性曲线进行测绘探究。
①同学们为了描绘该半导体材料元件的伏安特性曲线,测量数据如下表,请在下面坐标纸上画出该半导体材料元件的伏安特性曲线.
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
电流I/mA | 0 | 0 | 0.2 | 1.8 | 3.9 | 8.6 | 14.0 | 21.8 | 33.5 | 50.0 |
电压U/V | 0 | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1.75 | 2.00 | 2.25 | 2.50 |
他们选择以下部分器材进行实验:
A.直流电源(电动势3V,内阻很小);
B.滑动变阻器(0~20Ω); C.滑动变阻器(0~2kΩ);
D. 电压表(量程3V、内阻约30KΩ);
E.电流表(量程0.6A、内阻约0.1Ω); F.电流表(量程50mA、内阻约1.3Ω);
G.待测元件; H.单刀双掷开关一个,单刀单掷开关一个,导线若干等。
②为了提高测量结果的准确度,电流表应选用________。滑动变阻器应选用________。(填序号字母)
③将虚线框中实验电路图补充完整;
④实验时电压从零开始调节,开关S1闭合之前,开关S2应该置于________端(填a或b);当开始做第________组数据的时候,将开关S2置于另外一端
⑤把此元件和电阻为99欧姆的标准电阻串联接在电动势3V,内阻为1Ω的电源两端,此时电源的输出功率为________.
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某实验小组根据“测绘小灯泡伏安特性曲线”的实验方法,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性。所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干。
(1)该实验小组根据图甲所示的原理图连接实验电路如图乙所示,经检查发现电路连接中缺少一条导线,这条导线应补加在______之间(填接线柱字母)
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图丙所示的I-U图象,由图可知,当电压为2.80V时,太阳能电池的电阻约为___。当电压大于2.0V时,太阳能电池板的电阻随电压的增大而_______(填“增大”、“减小”或“不变”)
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某研究小组研究《小灯泡电阻随温度变化的规律》,实验中需要描绘小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流为0.32A)的伏安特性曲线,给定的实验器材如下:(本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压)
直流电源的电动势为4V,内阻不计
电压表V(量程4V,内阻约为5kΩ)、
电流表A1(量程0.6A,内阻约为4Ω)、
电流表A2(量程3A,内阻约为1Ω)、滑动变阻器R1(0到1000Ω,0.5A)
滑动变阻器R2(0到10Ω,2A) 热敏温度计、开关、导线若干。
①若该同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路,其他部分连接正确,接通电源后,以下说法正确的是( )
A.小灯泡将发光 B.小灯泡将不亮
C.电压表会烧坏 D.电流表将会烧坏
②下列关于该实验的说法,正确的是( )
A.实验电路应选择图乙中的电路图(a)
B.电流表应选用A2
C.滑动变阻器应该选用R2
D.若采用如图乙(a)所示电路图,实验前,滑动变阻器的滑片应置于最右端
③该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤,描出的伏安特性曲线如图丙所示,并观察到随电压增大,小灯泡温度升高;从图中可知小灯泡的阻值在电压2.0~3.8V的范围内随小灯泡两端的电压的增大而 ___________(填“增大”、“减小”、或“不变”),其原因是_ 。
④若该小灯泡与阻值为R0=10Ω的定值电阻串联后,直接与实验中所用电源相连接,那么小灯泡两端电压为________V,此时小灯泡的实际功率为________W(计算结果取2位有效数字)。
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在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验室中有一个规格为“3V 1.5W”的小灯泡,滑动变阻器A(10 Ω,1 A),滑动变阻器B(1 kΩ,300 mA),实验小组连接的实物图如图1所示,则图中滑动变阻器应选用____________(选填“A”或“B”),闭合开关,若电压表示数为零,电流表的示数为0.3 A,小灯泡亮,则断路的导线是________;若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表示数不能调为零,则断路的导线是________;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1V时,电流表的示数如图2所示,则电流表的示数为_____________A;根据表中数据,在所给方格纸中描点并作出该灯泡的伏安特性曲线_____。
图1 图2 图3
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在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验室中有一个规格为“3V 1.5W”的小灯泡,滑动变阻器A(10 Ω,1 A),滑动变阻器B(1 kΩ,300 mA),实验小组连接的实物图如图1所示,则图中滑动变阻器应选用____________(选填“A”或“B”),闭合开关,若电压表示数为零,电流表的示数为0.3 A,小灯泡亮,则断路的导线是________;若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表示数不能调为零,则断路的导线是________;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1V时,电流表的示数如图2所示,则电流表的示数为_____________A;根据表中数据,在所给方格纸中描点并作出该灯泡的伏安特性曲线_____。
图1 图2 图3
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(10分 )如图为某同学“测绘小灯泡伏安特性曲线”的实验电路,小灯泡规格(3.8V,0.3A),各元件均能正常工作。
(1)该同学按图示连接,两电表都有示数,但电压表示数无法调节到零。由实物连接图可知,连接电路时有问题的器材是 (请选择器材编号)
A.电压表 B.小灯泡 C.滑动变阻器 D.开关
(2)请在答题纸相应位置画出能解决(1)中所存在问题的实验电路图;
(3)解决第(1)中问题后,该同学通过实验测得以下数据,请你据此在答题纸相应位置作出小灯泡电压随电流变化的曲线;
实验次数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U / V | 0 | 0.10 | 0.30 | 0.60 | 1.20 | 1.80 | 2.40 |
I / A | 0 | 0.050 | 0.080 | 0.100 | 0.125 | 0.160 | 0.180 |
(4)理论上电压从0逐渐增加到2.5V和从2.5V逐渐减小到0的两个测量过程中,在电压表示数相同时,电流表示数应该略有不同。该同学进行该实验时,正值寒冬,气温很低,发现电压表示数调到相同情况下,所对应的电流表示数几乎一样。请简要分析可能的原因? (写出一条即可)
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在一次探究小灯泡的伏安特性曲线的实验中,所用的器材有: 灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、开关S和导线若干。
(1)若要求小灯泡两端的电压从零开始变化,则应选择下列电路中的哪一个进行测量(______)
(2)甲同学利用所选择的电路图,采用正确的测量方法,得到了所测灯泡L的伏安特性曲线如右图所示,P为曲线上的一点,PN为图线上P点的切线,则下列说法正确
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,小灯泡的电阻约为5.33Ω
D.对应P点,小灯泡的电阳约为16Ω
(3)乙同学利用所选择的电路采用正确的方法,分别测出了两只灯泡和的U-I图象如图A中曲线所示。然后将灯泡人和与电池组(电动势和内阻恒定) 连成如图B所示的电路。将开关与灯泡接通时,理想电流表的示数为04A;开关与灯泡接通时,理想电流表的示数为0.6A。该同学利用理想电流表的示数,结合灯泡和的U-I图象,得出该电池组的电动势为______V,内阻为________Ω。(结果保留两位有效数字)
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某实验小组为了测定小灯泡的伏安特性曲线,选取了如图甲所示的实验器材。待测小灯泡的额定电压为3.2V,要求测量范围尽量大一些,并描绘出小灯泡的伏安特性曲线。
⑴选取电源的电动势4.0V,电源内阻不计。同学们为了精确测量电压,需要将量程的电压表改装为量程4.0V,已知1.0V电压表的内阻为,需要给电压表______(选填:串联、并联)一个________ 的定值电阻。
⑵用笔代替导线,将仪器实物图按实验要求连接好
⑶同学们正确实验后描绘出小灯泡伏安特性曲线如图乙所示,由伏安特性曲线可知,当小灯泡两端电压增大、灯丝温度升高时,电阻______(选填:增大、不变、减小)。正常工作时灯丝电阻等于__ ,额定功率是________W(均取两位有效数字)。
⑷将实验时所用的电源串联上一个的电阻,再与这个小灯泡直接串连在一起,则小灯泡的实际功率是_________W(取两位有效数字)
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