学生实验教学设计(第一课时)

高三物理一轮复习：实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线

编撰：季景宁 初审：高三物理组 终审：

【实验目的】1、描绘小灯泡的伏安特性曲线. 2、分析伏安特性曲线的变化规律. 【实验原理】

【实验器材】

【实验过程】

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: 器材

规格

器材

规格

小灯泡

标有“3.8 V

0.3 A”字样

滑动变阻器R1 最大阻值10 Ω,额定电流1.0 A 电压表V 量程0~5 V,内阻约5 kΩ

滑动变阻器R2 最大阻值1 kΩ,额定电流0.5 A 电动势约为6V,内阻约为0.5 电流表A1 量程0~100 mA,内阻约4 Ω

直流电源E Ω

量程0~500 mA,内阻约0.4 电流表A2 导线、开关等

Ω

(1) 在上述器材中,滑动变阻器应选

,电流表应选

.

(2) 在图甲中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路.

乙甲

(3)利用实验中得到的实验数据在I-U坐标系中描绘出了如图乙所示的小灯泡的伏安特性曲线.根据此图给出的信息,可以判断出下图中正确的是(图中P为小灯泡功率) ( )

A B C D

2、(2014·南师附中)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,现除了有一个标有“5 V、2.5 W”的小灯泡,导线和开关外,还有: A.直流电源(电动势约为6 V,内阻可不计) B.直流电流表(量程0~3 A,内阻为0.1 Ω) C.直流电流表(量程0~600 mA,内阻为5 Ω) D.直流电压表(量程0~15 V,内阻为15 kΩ) E.直流电压表(量程0~3V,内阻为6 kΩ) F.滑动变阻器(10 Ω,2 A)

G.滑动变阻器(1 kΩ,0.5 A) H.电阻箱一个(符号为:,0～9 999.9Ω,最小调节量0.1Ω) 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化直至额定电压5V,且电表读数相对误差较小. (1)以上器材中电流表选用 (填代号),电压表选用 (填代号),滑动变阻器选用 (填代号). (2)在方框中画出实验原理电路图. (3)某同学通过实验作出小灯泡的伏安特性曲线,如图甲所示.现把两个完全相同的这种小灯泡并联接到如图乙所示的电路中,其中电源电动势E=3V,内阻r=3Ω,则此时灯泡的实际功率为

W.(结果保留两位有效数字)

甲

乙

3、现有一只标值为“2.8V

xW”的小灯泡,其额定功率的标值已模糊不清.某同学想通过测量灯丝伏安曲线的方法,来找出该灯泡正常工作时的功率. 该同学用导线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.

甲 乙

(1) 如果这8根导线中仅有一根内部断开,其他器材及连接均完好，现闭合开关，发现电流表、电压表的示数均为零，由此可以肯定内部没有断开的导线是

g、d

和

. (2) 闭合开关的情况下,要求用多用电表对导线进行排查并找出断导线,正确的操作是:将选择开关旋转至

(填“Ω×10”“直流电压5V”或“直流电流10mA”)挡。如果某次检测时，表盘指针如图乙所示,则其读数为

. (3) 由于其额定功率的标值模糊不清,无法确定小灯泡采用哪一种接法.为了选择正确的电路接法以减小误差,可将电路如图丙所示连接,只空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a、b接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，发现电压表示数有显著变化。请你在方框中设计实验电路图.

丙

丙 丁

(4)该同学通过实验作出了灯丝的伏安特性曲线如图丁所示,根据小灯泡的额定电压的标值为“2.8V”,其额定功率为P=

W(结果保留两位有效数字),从图中可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而

.

4. (2015福建)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。

①实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大。请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；

②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为 A ③该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将 只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为 W（保留两位小数）

5. (2015南通一模)小张和小明测绘标有“3.8 V，0.4 A”小灯泡的伏安特性曲线,提供的实验器材有: A. 电源E(4 V,内阻约0.4 Ω) B. 电压表V(2 V,内阻为2 kΩ) C. 电流表A(0.6 A,内阻约0.3 Ω) D. 滑动变阻器R(010 Ω) E. 三个定值电阻(R1=1 kΩ,R2=2 kΩ,R3=5 kΩ) F. 开关及导线若干

(1) 小明研究后发现,电压表的量程不能满足实验要求,为了完成测量,他将电压表进行了改装.在给定的定值电阻中选用

(填“R1”“R2”或“R3”)与电压表 (填“串联”或“并联”),完成改装.

(2) 小张选好器材后,按照该实验要求连接电路,如图所示(图中的电压表已经过改装).闭合开关前,小明发现电路中存在两处不恰当的地方,分别是: ①

; ②

.

(3) 正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电压表和电流表的示数改变，但均不能变为零。由此可以推断电路中发生的故障可能是导线 (填图中表示导线的序号)出现了

(填“短路”或“断路”).