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文檔簡介

1、高三實驗復習:高三實驗復習:描繪小燈泡的伏安特性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線一、實驗目的及教學目標一、實驗目的及教學目標1、描繪小燈泡的伏安特性曲線;、描繪小燈泡的伏安特性曲線;2、分析曲線的變化規律并得出結論;、分析曲線的變化規律并得出結論;3、能根據題目給出的實驗數據,正確描出實驗曲線,并、能根據題目給出的實驗數據,正確描出實驗曲線,并由此計算相關物理量;能正確選擇適的儀表和器材,選由此計算相關物理量;能正確選擇適的儀表和器材,選擇適的量程和進行正確的實物連路,擇適的量程和進行正確的實物連路,4、能處理相關的拓展性的實驗課題;能夠根據伏安特性、能處理相關的拓展性的實驗課題;能夠根據伏安特性

2、曲線求出功率或導體電阻大小。曲線求出功率或導體電阻大小。二、實驗原理二、實驗原理在純電阻電路中,電阻兩端的電壓與通過電阻的電流是線在純電阻電路中,電阻兩端的電壓與通過電阻的電流是線性關系,但在實際電路中,由于各種因素的影響,性關系,但在實際電路中,由于各種因素的影響,UI圖像不再是一條直線。讀出若干組小燈泡的電壓圖像不再是一條直線。讀出若干組小燈泡的電壓U和電和電流流I,然后在坐標紙上以,然后在坐標紙上以U為縱軸,以為縱軸,以I為橫軸畫出為橫軸畫出UI曲線。曲線。三、實驗器材三、實驗器材小燈泡、小燈泡、4V6V學生電源、滑動變阻器、電壓表、電流學生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關和導線若

3、干。表、開關和導線若干。四、實驗步驟四、實驗步驟1、適當選擇電流表,電壓表的量程,采用電流表的外接、適當選擇電流表,電壓表的量程,采用電流表的外接法,按圖中所示的原理電路圖連接好實驗電路圖。法,按圖中所示的原理電路圖連接好實驗電路圖。2、滑動變阻器采用分壓接法,把滑動變阻器的滑動片調、滑動變阻器采用分壓接法,把滑動變阻器的滑動片調至滑動變阻器的至滑動變阻器的A端端,電路經檢查無誤后,閉合電鍵電路經檢查無誤后,閉合電鍵S。3、改變滑動變阻器滑動片的位置,讀出幾組相應的電流、改變滑動變阻器滑動片的位置,讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數表、電壓表的示數I和和U,記入記錄表格內記入記錄表格內,斷開電

4、鍵斷開電鍵S;4、在坐標紙上建立一個直角坐標系,縱軸表示電流、在坐標紙上建立一個直角坐標系,縱軸表示電流I,橫軸表示電壓橫軸表示電壓U,用平滑曲線將各點連接起來,便得,用平滑曲線將各點連接起來,便得到伏安特性曲線。到伏安特性曲線。5、拆去實驗線路,整理好實驗器材。、拆去實驗線路,整理好實驗器材。五、注意事項五、注意事項1、因本實驗要作出、因本實驗要作出IU圖線,要求測出一組包括零在圖線,要求測出一組包括零在內的電壓、電流值,因此,變阻器要采用分壓接法;內的電壓、電流值,因此,變阻器要采用分壓接法;2、本實驗中,因被測小燈泡電阻較小,因此實驗電路、本實驗中,因被測小燈泡電阻較小,因此實驗電路必須

5、采用電流表外接法;必須采用電流表外接法;3、電鍵閉合后,調節變阻器滑片的位置,使小燈泡的、電鍵閉合后,調節變阻器滑片的位置,使小燈泡的電壓逐漸增大,可在電壓表讀數每增加一個定值(如電壓逐漸增大,可在電壓表讀數每增加一個定值(如0.5V)時,讀取一次電流值;調節滑片時應注意使電)時,讀取一次電流值;調節滑片時應注意使電壓表的示數不要超過小燈泡的額定電壓;壓表的示數不要超過小燈泡的額定電壓;4、電鍵閉合前變阻器滑片移到圖中的、電鍵閉合前變阻器滑片移到圖中的A端;端;5、坐標紙上建立坐標系,橫坐標所取的分度例應該適、坐標紙上建立坐標系,橫坐標所取的分度例應該適當,盡量使測量數據畫出的圖線占滿坐標紙。

6、連線一當,盡量使測量數據畫出的圖線占滿坐標紙。連線一定用平滑的曲線,不能畫成折線。定用平滑的曲線,不能畫成折線。六、誤差分析六、誤差分析1、測量電路存在系統誤差,未考慮電壓表的分流,造、測量電路存在系統誤差,未考慮電壓表的分流,造成測得的成測得的I值比真實值偏大;值比真實值偏大;2、描繪、描繪IU線時作圖不準確造成的偶然誤差。線時作圖不準確造成的偶然誤差。七、實驗電路圖七、實驗電路圖例例1(03上海)、如圖所示中的圖上海)、如圖所示中的圖1為某一熱敏電阻(電為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變,且對溫度很敏感)的阻值隨溫度的改變而改變,且對溫度很敏感)的IU關系曲線圖關系曲線圖(1)為了通

7、過測量得到圖)為了通過測量得到圖1所示所示IU關系的完整曲線,關系的完整曲線,在圖在圖2、圖、圖3兩個電路中應選擇的是圖兩個電路中應選擇的是圖 ;簡要說明理;簡要說明理由:由: (電源電動勢為(電源電動勢為9V,內阻不計,內阻不計,滑線變阻器的阻值為滑線變阻器的阻值為0100 )(2)在圖)在圖4電路中,電源電壓恒為電路中,電源電壓恒為9V,電流表讀數為,電流表讀數為70mA,定值電阻,定值電阻R1250由熱敏電阻的由熱敏電阻的IU關系關系曲線可知,熱敏電阻兩端的電壓為曲線可知,熱敏電阻兩端的電壓為 V;電阻;電阻R2的阻值為的阻值為 舉出一個可以應用熱敏電阻的例子:舉出一個可以應用熱敏電阻的

8、例子: _ 解:解: 2 ;理由:從;理由:從IU圖象看,電流與電壓均從圖象看,電流與電壓均從零值開始,圖零值開始,圖2中的電壓可以從中的電壓可以從0調到所需的電壓,調到所需的電壓,調節范圍較大(或圖調節范圍較大(或圖3中不能測量中不能測量0值附近的數值附近的數據)據).5.2 ;111.8(111.6112.0均可為正確)。分析與均可為正確)。分析與計算:計算:R1支路電流為支路電流為I1 =U /R1 =36mA, R2支路電支路電流為流為34mA,在,在IU曲線上,曲線上,34mA對應的電壓大對應的電壓大約為約為5.2V;熱敏電阻;熱敏電阻Rt= 5.2 /0.034 =152.9 ,

9、Rt+R2 = 9/0.034 =264.7 ,所以,所以R2 111.8 . 熱敏溫度計(提出其它實例,只要合理就給分)熱敏溫度計(提出其它實例,只要合理就給分) 例例2、為了測定和描繪、為了測定和描繪“220 40”白熾電燈燈絲的白熾電燈燈絲的伏安特性曲線,可以利用調壓變壓器供電。調壓變伏安特性曲線,可以利用調壓變壓器供電。調壓變壓器是一種自耦變壓器,它只有一組線圈壓器是一種自耦變壓器,它只有一組線圈,繞在,繞在閉合的環形鐵心上,輸入端接在交流電源閉合的環形鐵心上,輸入端接在交流電源的火線與零線間,輸出端有一個滑動觸頭的火線與零線間,輸出端有一個滑動觸頭,移動,移動它的位置,就可以使輸出電

10、壓在它的位置,就可以使輸出電壓在250之間連續之間連續變化,左圖畫出的是調壓變壓器的電路圖符號。實變化,左圖畫出的是調壓變壓器的電路圖符號。實驗室內備有交流電壓表交流電流表滑動變阻驗室內備有交流電壓表交流電流表滑動變阻器開關導線等實驗器材。器開關導線等實驗器材。(1)在左圖中完成實驗電路圖。)在左圖中完成實驗電路圖。(2)說明按你的實驗電路圖進行測量,如果電表內阻)說明按你的實驗電路圖進行測量,如果電表內阻的影響不能忽略,在電壓較高段與電壓較低段相比的影響不能忽略,在電壓較高段與電壓較低段相比較,哪段的誤差更大?為什么?較,哪段的誤差更大?為什么?(3)如果根據測量結果作出的伏安特性曲線如右圖

11、所)如果根據測量結果作出的伏安特性曲線如右圖所示,試根據圖線確定,把兩個完全相同的示,試根據圖線確定,把兩個完全相同的“220 40”白熾電燈串聯在白熾電燈串聯在220交流電源的火線與零線間,交流電源的火線與零線間,這兩只電燈消耗的總電功率是多大?這兩只電燈消耗的總電功率是多大? 解:解: 如圖所示。開關應安在火線一邊,否則應適如圖所示。開關應安在火線一邊,否則應適當扣分。火線與公共端相連的可不扣分。電流表外接當扣分。火線與公共端相連的可不扣分。電流表外接與內接都可以。(本題電源輸出電壓可調,因此用不與內接都可以。(本題電源輸出電壓可調,因此用不著滑動變阻器)著滑動變阻器) 如果采用電流表外接

12、的,電壓較高段誤差更大,因為如果采用電流表外接的,電壓較高段誤差更大,因為電壓越高,燈絲電阻越大,由于電壓表分流而造成的電壓越高,燈絲電阻越大,由于電壓表分流而造成的誤差越大;如果采用電流表內接的,電壓較低段誤差誤差越大;如果采用電流表內接的,電壓較低段誤差更大,因為電壓越小,燈絲電阻越小,由于電流表分更大,因為電壓越小,燈絲電阻越小,由于電流表分壓造成的誤差越大。壓造成的誤差越大。(3)兩個相同電燈串聯在)兩個相同電燈串聯在 電路中,每個燈兩端的電電路中,每個燈兩端的電壓都是壓都是110V,在圖像上找,在圖像上找到電壓為到電壓為110V時的電流值時的電流值是是0.22A,每一個燈消耗的,每一

13、個燈消耗的功率約為功率約為24W,兩燈消耗,兩燈消耗的總功率為的總功率為48W。因此答。因此答案為案為48 W1W。 例例3(04上海)、小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變上海)、小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大大.某同學為研究這一現象,用實驗得到如下數據(某同學為研究這一現象,用實驗得到如下數據(I和和U分別表示小燈泡上的電流和電壓):分別表示小燈泡上的電流和電壓):I/A0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50U/V0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 (1)在左下框

14、中畫出實驗電路圖)在左下框中畫出實驗電路圖. 可用的器材有:電壓表、可用的器材有:電壓表、電流表、滑線變阻器(變化范圍電流表、滑線變阻器(變化范圍010電源、小燈泡、電電源、小燈泡、電鍵、導線若干鍵、導線若干.(2)在右圖中畫出小煤泡的)在右圖中畫出小煤泡的UI曲線曲線.(3)如果某一電池的電動勢是)如果某一電池的電動勢是1.5V,內阻是內阻是2.0.問問:將本題將本題中的燈泡接在該電池兩端中的燈泡接在該電池兩端,小燈泡的實際功率是多少小燈泡的實際功率是多少?(簡要(簡要寫出求解過程寫出求解過程;若需作圖若需作圖,可直接畫在第(可直接畫在第(2)小題的方格圖)小題的方格圖中)中)解:(解:(1

15、)見下圖)見下圖; (2)見下圖)見下圖(3)作出)作出U=EIr圖線,可得小燈泡工作電流為圖線,可得小燈泡工作電流為0.35安,工作電壓為安,工作電壓為0.80伏,因此小燈泡實際功率伏,因此小燈泡實際功率為為0.28瓦瓦 例例3的的UI圖線及圖線及U =EIr圖線圖線例例4、使用如圖、使用如圖1所示的器材所示的器材測定小燈泡在不同電壓下的測定小燈泡在不同電壓下的電功率,并且作出小燈泡的電功率,并且作出小燈泡的電功率與它兩端電壓的平方電功率與它兩端電壓的平方的關系曲線已知小燈泡上的關系曲線已知小燈泡上標有標有“6V,3W”字樣,電源字樣,電源是是3個鉛蓄電池串聯組成的個鉛蓄電池串聯組成的電池組

16、電池組,滑動變阻器的規格是滑動變阻器的規格是“5 2A”.要求:要求: 把圖把圖1中實物連成實驗中實物連成實驗電路;電路; 圖圖2的的4個圖象中哪個可能是正確的?簡單說明理個圖象中哪個可能是正確的?簡單說明理由由解:變阻器通常用來控制電路中的電流或電壓,解:變阻器通常用來控制電路中的電流或電壓,可以有限流與分壓兩種接法,根據題意,燈可以有限流與分壓兩種接法,根據題意,燈泡電阻約為泡電阻約為R= 62 /3 = 12 ,若采用限流,若采用限流,即使變阻器阻值用到最大,燈泡電壓最小值即使變阻器阻值用到最大,燈泡電壓最小值可達可達4V左右,其電壓調節,范圍約在左右,其電壓調節,范圍約在4V6V間,顯

17、然不宜選取合理數據范圍作電功率間,顯然不宜選取合理數據范圍作電功率與兩端電壓平方關系圖線而采用分壓接法與兩端電壓平方關系圖線而采用分壓接法則燈泡兩端電壓變化范圍為則燈泡兩端電壓變化范圍為0V6V間,便于間,便于選取數據作相應圖線,至于電壓表與電流表選取數據作相應圖線,至于電壓表與電流表采用內接、外接,題目未給表的內阻,但實采用內接、外接,題目未給表的內阻,但實驗學生用表在電阻為驗學生用表在電阻為10 左右時,內、外接左右時,內、外接表誤差差別不大,本題不作要求,連線時應表誤差差別不大,本題不作要求,連線時應注意量程選擇與表注意量程選擇與表“”、“一一”接線柱接接線柱接法,接線如圖法,接線如圖3

18、圖圖2中所繪圖線,由中所繪圖線,由橫、縱坐標可知為橫、縱坐標可知為 P U2圖線,小燈泡在點亮圖線,小燈泡在點亮時燈絲溫度可高達上千時燈絲溫度可高達上千攝氏度隨電壓升高,攝氏度隨電壓升高,燈絲溫度升高,相應電燈絲溫度升高,相應電阻率增大,電阻增大,阻率增大,電阻增大,與相應電阻不變時的功與相應電阻不變時的功率相比要減少,或者說率相比要減少,或者說由由 P =U2/R可可 知,該知,該圖線斜率為圖線斜率為1/R ,隨,隨P增大,增大,R增大,斜率減小,因此增大,斜率減小,因此D圖可能正確,而圖可能正確,而B圖對應斜率不變、即圖對應斜率不變、即R不變的情況,不變的情況,與本題實際不符。與本題實際不

19、符。例4的實物連線圖例例5、電子技術興趣小組為了研究某種二極管的特性,用如圖所、電子技術興趣小組為了研究某種二極管的特性,用如圖所示的電路測定該元件的伏安特性曲線。實驗發現當電源反接時,示的電路測定該元件的伏安特性曲線。實驗發現當電源反接時,電路中無電流,當正向電壓較小時也無電流,記錄的部分數據電路中無電流,當正向電壓較小時也無電流,記錄的部分數據如下表。如下表。U/V1.41.5 1.71.92.02.12.2 2.3 2.4 2.5 I/mA 00 2.04.012.022.032.0 42.0 52.0 60.0 (1)請根據以上實驗數據用描點法在所給的坐標紙上作請根據以上實驗數據用描點

20、法在所給的坐標紙上作出這個二極管的出這個二極管的UI圖線;圖線;(2)若加在該二極管兩端的正向電壓達到若加在該二極管兩端的正向電壓達到1.9V后才能正后才能正常工作,則從圖線可以看出這種二極管正常工作前常工作,則從圖線可以看出這種二極管正常工作前后的導電情況有何區別?后的導電情況有何區別?(3)若電源的電動勢為若電源的電動勢為6V,內阻不計。當電流表示數為,內阻不計。當電流表示數為12.0mA時時,滑動變阻器接入電路的電阻為滑動變阻器接入電路的電阻為 _。解:(解:(1)UI圖象如圖所示;圖象如圖所示; (2)正常工作前導電性能差(或電阻大),正)正常工作前導電性能差(或電阻大),正常工作后導

21、電性能好(或電阻小);常工作后導電性能好(或電阻小); 103 /3 。例例6 、 如圖如圖1的電路中的電路中R1=R2=100,是阻值不隨溫,是阻值不隨溫度而變的定值電阻白熾燈泡度而變的定值電阻白熾燈泡L的伏安特性曲線的伏安特性曲線如圖如圖2所示電源電動勢所示電源電動勢E=100V,內阻不計內阻不計,求求:當電鍵當電鍵K斷開時燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電斷開時燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流以及燈泡的實際電功率流以及燈泡的實際電功率當電鍵閉合時,燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電當電鍵閉合時,燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流以及燈泡的實際電功率流以及燈泡的實際電功率 解:(解:(1)0.60A 24W

22、 K斷開時,燈泡跟斷開時,燈泡跟R1串聯,串聯,電流相等,而且燈泡與電流相等,而且燈泡與R1的電壓之和等于的電壓之和等于100V。 結合燈泡的伏安特性曲線,燈泡電壓為結合燈泡的伏安特性曲線,燈泡電壓為40V時,其電時,其電流大約是流大約是0.6A,R1分壓分壓60V,且為定值電阻,所以,且為定值電阻,所以電流也為電流也為0.6A。(2)0.46A 12. 4WK閉合后,燈泡與閉合后,燈泡與R2并聯,分壓并聯,分壓一定小于一定小于40V; 當當UL=30V時時,IL = 0.50A,通過通過R1的電流為的電流為0.80A,R1分壓分壓80V,則總電壓等于,則總電壓等于110V; 當當UL= 25

23、V時時,IL大約大約0.45A,則總電流為則總電流為0.70A,總電壓總電壓為為95V100V; 所以所以,取取UL=27V,則則IL大約大約0.46A,則總電流則總電流I = 0.46 + 0.27 = 0.73A, R1分壓分壓73V,總電壓恰好總電壓恰好100V。燈泡消。燈泡消耗電功率耗電功率PL=ULIL = 0.46 27 W =12.4W 八、課后練習八、課后練習1、某同學在做測定小燈泡功率的實驗中得到如下一組、某同學在做測定小燈泡功率的實驗中得到如下一組U和和I的數據:的數據:求:求: 在圖上畫出在圖上畫出IU圖線。圖線。從圖線上可以看出,當功率逐漸增大時,燈絲電阻的變化情況從圖

24、線上可以看出,當功率逐漸增大時,燈絲電阻的變化情況是是 ;這表明導體的電阻隨溫度升高而;這表明導體的電阻隨溫度升高而 。編號編號 12345678U/V0.20 0.601.001.40 1.80 2.20 2.603.00 I/A0.0200.0600.1000.140 0.170 0.190 0.200 0.205發光發光情況情況不亮不亮 微亮微亮 逐漸變亮逐漸變亮 正常發光正常發光 在圖上畫出在圖上畫出IU圖線。圖線。從圖線上可以看出,當功率逐漸增大時,燈絲電從圖線上可以看出,當功率逐漸增大時,燈絲電阻的變化情況是阻的變化情況是 ;這表明導體的電阻隨溫;這表明導體的電阻隨溫度升高而度升高

25、而 。 解:解: IU圖線如圖圖線如圖2所示。所示。 先不變,后逐漸先不變,后逐漸增大;增大。增大;增大。2、兩盞額定電壓均為、兩盞額定電壓均為220的白熾燈的白熾燈A、B的伏安特性曲線如圖的伏安特性曲線如圖所示,試求:所示,試求:()兩盞燈正常發光()兩盞燈正常發光時的電阻;時的電阻;()將它們并聯后接()將它們并聯后接在在110V的電源上時通的電源上時通過兩燈的電流;過兩燈的電流;()將它們串聯后接()將它們串聯后接在在220V的電源上時兩的電源上時兩燈的實際功率分別是燈的實際功率分別是多少?多少? 解:解:U=220V時,時,IA= 0.27A, RA = 815 ; IB = 0.18

26、A,RB=1222 。 圖象橫坐標為圖象橫坐標為110V,對應的縱坐值,對應的縱坐值IA= 0.215A;IB =0.125A 串聯后電壓之和為串聯后電壓之和為220V,利用電流強度相等,利用電流強度相等,尋找在相同縱坐標情況下,兩電壓之和為尋找在相同縱坐標情況下,兩電壓之和為220V時兩曲線的橫坐標值。當時兩曲線的橫坐標值。當I = 0.15A時,時,UA=70V,UB=145V; 取取I =0.152A 時,時, UA =72V,UB =148V。 PA= 11W ;PB = 22.5W。3一個小燈泡的額定電壓為一個小燈泡的額定電壓為6.3V,額定,額定電流約為電流約為0.3A,用以下所給

27、的實驗器材描,用以下所給的實驗器材描繪出小燈泡的伏安特性曲線,實驗電路繪出小燈泡的伏安特性曲線,實驗電路圖所示。圖所示。 電源電源E1:電動勢為:電動勢為8.0V,內阻不計;,內阻不計; 電源電源E2:電動勢為:電動勢為12.0V,內阻不計;,內阻不計; 電壓表電壓表V:量程為:量程為010V,內阻約為,內阻約為10k 電流表電流表A1:量程為:量程為03A,內阻約為,內阻約為0.1; 電流表電流表A2:量程為:量程為0300mA,內阻約,內阻約為為1;滑動變阻器滑動變阻器R:最大阻值:最大阻值10,額定電流,額定電流1.0A; 開關開關S,導線若干。,導線若干。 依照實驗電路圖將圖中的實物圖

28、連接成實驗電路。依照實驗電路圖將圖中的實物圖連接成實驗電路。 實驗中電源應該選用實驗中電源應該選用 ;電流表應該選用;電流表應該選用 。 實驗測出的數據如下表所示,依照這些數據在圖所示的實驗測出的數據如下表所示,依照這些數據在圖所示的坐標紙中描繪出該小燈泡的伏安特性曲線。坐標紙中描繪出該小燈泡的伏安特性曲線。U/V00.5 0.8 1.0 1.21.5 2.0 I/A00.05 0.080.10 0.12 0.14 0.16 U/V2.5 3.0 4.05.06.0 6.3I/A0.18 0.20 0.23 0.250.27 0.27 解:解: 實驗原理實驗原理和實和連線如圖和實和連線如圖所示

29、。所示。 E1、A2 IU曲線如圖曲線如圖所示。所示。4、一般情況下、一般情況下,金屬導體的電阻會隨著溫度改變而改變金屬導體的電阻會隨著溫度改變而改變.某同學為研究一小燈泡燈絲電阻與溫度的關系某同學為研究一小燈泡燈絲電阻與溫度的關系,設計設計并完成了有關的實驗。實驗中用到了下列器材:待測并完成了有關的實驗。實驗中用到了下列器材:待測小燈泡、小燈泡、15v直流穩壓電源、滑動變阻器(最大阻值直流穩壓電源、滑動變阻器(最大阻值為為30、最大允許電流為、最大允許電流為1.0A)電壓表(量程)電壓表(量程0-15V,內阻約內阻約15k)、電流表(量程)、電流表(量程0-0.6A,內阻約內阻約0.13)、

30、)、開關一只及導線若干開關一只及導線若干,實驗中調節滑動變阻器實驗中調節滑動變阻器,小燈泡小燈泡兩端的電壓可從兩端的電壓可從0V至額定電壓范圍內變化至額定電壓范圍內變化,從而測出從而測出小燈泡在不同電壓下的電流,得到了下表中的實驗數小燈泡在不同電壓下的電流,得到了下表中的實驗數據:據:U/V00.751.381.802.303.2 4.3 I/A00.040.070.090.120.15 0.18 U/V5.0 6.1 7.2 8.3 10.3 12.0 I/A0.19 0.21 0.22 0.23 0.25 0.26 請在右邊框內畫出為完成上述實驗而設計的合理請在右邊框內畫出為完成上述實驗而

31、設計的合理的電路圖。的電路圖。通過所測的數據可知,小燈泡的電阻隨其兩端所通過所測的數據可知,小燈泡的電阻隨其兩端所加電壓的升高而加電壓的升高而_(選填(選填“增大增大”、“保持不保持不變變”或或“減小減小”)。從而得到了燈絲電阻隨溫度)。從而得到了燈絲電阻隨溫度變化的規律。變化的規律。該小燈泡正常工作時的電阻值約為該小燈泡正常工作時的電阻值約為_。(保留(保留2位有效數字)位有效數字)(答案:(答案:圖略圖略 增大增大 46 )5、某同學選用一只標有、某同學選用一只標有“3.8V 0.3A”的小燈泡,用電流表和電壓的小燈泡,用電流表和電壓表測量它在不同電壓下的電流,從表測量它在不同電壓下的電流

32、,從而計算出它在不同電壓下的實際電而計算出它在不同電壓下的實際電阻值。根據實驗數據畫出的阻值。根據實驗數據畫出的I-U圖圖象如右象如右.從圖象看出從圖象看出,電壓越高,電壓越高, 對應的實際電阻值越對應的實際電阻值越_,這說明燈絲材料的電阻率,這說明燈絲材料的電阻率隨溫度的升高而隨溫度的升高而_。若實驗室提供的器材是:若實驗室提供的器材是:電動勢為電動勢為6V,內阻很小的鉛蓄電池;量程,內阻很小的鉛蓄電池;量程0-0.6-3A的的直流電流表;量程直流電流表;量程0-3-15V的直流電壓表;最大阻值的直流電壓表;最大阻值10的滑動變阻器;一只電鍵和若干導線。的滑動變阻器;一只電鍵和若干導線。請畫

33、出正確的實驗電路圖;請畫出正確的實驗電路圖;并標出開始實驗時所用的電表量程和滑動變阻器滑并標出開始實驗時所用的電表量程和滑動變阻器滑動觸頭的位置。動觸頭的位置。解:解:曲線上每一點和原點的連線的斜率的倒數表曲線上每一點和原點的連線的斜率的倒數表示該時刻對應的燈絲電阻。由圖象可知隨著電壓示該時刻對應的燈絲電阻。由圖象可知隨著電壓的升高燈絲的電阻增大。這說明燈絲材料的電阻的升高燈絲的電阻增大。這說明燈絲材料的電阻率隨溫度的升高而增大。率隨溫度的升高而增大。正常工作時燈絲的電阻才十幾個歐姆,電壓低時正常工作時燈絲的電阻才十幾個歐姆,電壓低時電阻更小,所以應作為小電阻處理,測量部分應電阻更小,所以應作

34、為小電阻處理,測量部分應該用外接法。燈絲兩端的電壓要求從零開始逐漸該用外接法。燈絲兩端的電壓要求從零開始逐漸增大,所以供電部分必須采用分壓電路。開始時增大,所以供電部分必須采用分壓電路。開始時電流表量程應選用電流表量程應選用0.6A,電壓表量程應選用,電壓表量程應選用3V(快要超過(快要超過3V時再改用時再改用15V量程),滑動變阻器量程),滑動變阻器滑動觸頭的位置應使燈絲兩端分到的電壓為零。滑動觸頭的位置應使燈絲兩端分到的電壓為零。電路略。電路略。6(15分分)熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件.現現用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性用伏安法研究熱敏

35、電阻在不同溫度下的伏安特性曲線,要求特性曲線盡可能完整曲線,要求特性曲線盡可能完整.已知常溫下待測已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約熱敏電阻的阻值約45.熱敏電阻和溫度計插入熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中帶塞的保溫杯中,杯內有一定量的冷水杯內有一定量的冷水,其它備用的其它備用的儀表和器具有儀表和器具有:盛有熱水的熱水杯(圖中未畫出)、盛有熱水的熱水杯(圖中未畫出)、電源(電源(3V、內阻可忽略)、直流電流表(內阻約、內阻可忽略)、直流電流表(內阻約1)、直流電壓表(內阻約)、直流電壓表(內阻約5k)、滑動變阻器)、滑動變阻器(020)、開關、導線若干。)、開關、導線若干。 在圖在圖1中的方框中

36、畫出實驗電路圖,要求測量誤中的方框中畫出實驗電路圖,要求測量誤差盡可能小。差盡可能小。 根據電路圖根據電路圖,在圖在圖2中的實物之間連線。中的實物之間連線。 簡要寫出完成接線后的主要實驗步驟。簡要寫出完成接線后的主要實驗步驟。解:(解:(1)如圖)如圖3 (2)如圖如圖4所示。所示。 (3):往保溫杯中加入一些熱水,待溫度穩定時讀出溫往保溫杯中加入一些熱水,待溫度穩定時讀出溫度計值;度計值; 調節滑動變阻器調節滑動變阻器,快速測出電流表和電壓表的值;快速測出電流表和電壓表的值; 重復重復,測量不同溫度下的數據;,測量不同溫度下的數據; 繪出各測量溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線。繪出各測量溫度下熱

37、敏電阻的伏安特性曲線。例例6的原理電路圖及實物連線圖的原理電路圖及實物連線圖7、為了研究、為了研究“3.8V,0.3A”小燈泡的電阻隨電流變化小燈泡的電阻隨電流變化的規律,某同學測量小燈泡兩端的電壓和通過小燈的規律,某同學測量小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流的關系泡的電流的關系.實驗室可以提供的器材如下:實驗室可以提供的器材如下: 直流電源直流電源E(電動勢約(電動勢約4V,內阻可不計);,內阻可不計); 電流表電流表A(量程為(量程為00.6A,內阻約,內阻約0.5);); 電壓表電壓表V(量程為(量程為05V,內阻約,內阻約20k);); 滑動變阻器滑動變阻器R1(阻值(阻值010,額定

38、電流,額定電流2A);); 滑動變阻器滑動變阻器R2(阻值(阻值0200,額定電流,額定電流1.5A)電鍵電鍵S及導線若干。及導線若干。實驗測得的數據記錄在下表中:實驗測得的數據記錄在下表中:U/V0 0.30 1.001.702.403.103.80I/A00.074 0.210 0.210 0.250 0.2840.300(1)請在坐標紙)請在坐標紙上畫出小燈泡的上畫出小燈泡的UI圖線。圖線。(2)應選擇的滑)應選擇的滑動變阻器為(填動變阻器為(填寫儀器符寫儀器符號):號): 。(3)根據以上條件在虛線框中畫出符合要求的實驗)根據以上條件在虛線框中畫出符合要求的實驗電路圖,并在圖中標出器材

39、的符號。電路圖,并在圖中標出器材的符號。(4)試求:電壓為)試求:電壓為1.50V和和2.80V時小燈泡的電阻值時小燈泡的電阻值并說明它們大小不同的原因。(結果保留并說明它們大小不同的原因。(結果保留2位有效數位有效數字。)字。)解答:(解答:(1)如圖)如圖a:(坐標選取合適;描點正確;:(坐標選取合適;描點正確;將各點連成光滑曲線)將各點連成光滑曲線)(2)R1(3)如圖)如圖b:(分壓電路;電流表外接):(分壓電路;電流表外接)(4)由圖可知:)由圖可知:U1=1.50V時,時,I1=0.200A; U2=2.80V時,時,I2=0.275A, 得:得: RL1 = U1 / I1 =

40、7.5. RL2= U2 /I2 = 10 由于小燈泡兩端的電壓升高時,燈絲的溫度升高,導由于小燈泡兩端的電壓升高時,燈絲的溫度升高,導致燈絲電阻變大。所以有:致燈絲電阻變大。所以有:RL2RL1 8在現代電子線路中,各種電子元件在電路中起著各在現代電子線路中,各種電子元件在電路中起著各種不同的作用,如二極管能起單向導電作用現有種不同的作用,如二極管能起單向導電作用現有A、B兩種電子元件的電壓兩種電子元件的電壓電流關系如圖電流關系如圖(a)、(b)所所示,問:示,問:(1)通過對圖通過對圖(a)、(b)伏安特性曲線的分析,能推測出這伏安特性曲線的分析,能推測出這兩種電子元件在電路中所起到的作用

41、兩種電子元件在電路中所起到的作用 各是什么各是什么?(2)某水質分析儀器上的小某水質分析儀器上的小燈,要求在電源輸出電壓燈,要求在電源輸出電壓發生較大變化時,通過小發生較大變化時,通過小燈的電流能基本保持不變,燈的電流能基本保持不變,請在方框中用指定的符號請在方框中用指定的符號畫出滿足要求的電路圖畫出滿足要求的電路圖 解答解答:(1)電子元件)電子元件A在電路中能起到恒流作用(即在電壓在電路中能起到恒流作用(即在電壓有較大變化時,通過電路的電流幾乎保持不變);電子元有較大變化時,通過電路的電流幾乎保持不變);電子元件件B在電路中能起到恒壓作用(即在電流有較大變化時,在電路中能起到恒壓作用(即在

42、電流有較大變化時,元件元件B兩端的電壓幾乎保持不變)。兩端的電壓幾乎保持不變)。說明:答元件說明:答元件B能起開關、放大作用也視為正確。能起開關、放大作用也視為正確。(2)以下三種電路均可。)以下三種電路均可。第第8題供參考的三個電路圖題供參考的三個電路圖9發光二極管是目前很多電發光二極管是目前很多電器的指示燈用的電子元件器的指示燈用的電子元件,在在電路中的符號是電路中的符號是 ,只有電只有電流從標有流從標有“+”號的一端輸入,號的一端輸入,從標有從標有“”號的一端流出號的一端流出時時,它才可能發光,這時可將它才可能發光,這時可將它視為一個純電阻它視為一個純電阻.某廠家提某廠家提供的某種型號的

43、發光二極管供的某種型號的發光二極管的伏安特性曲線如圖所示。的伏安特性曲線如圖所示。 若該型號的發光二極管的正常工作電壓為若該型號的發光二極管的正常工作電壓為2.0V,現,現用電動勢為用電動勢為12V,內阻可以忽略不計的直流電源供電,內阻可以忽略不計的直流電源供電,為使該二極管正常工作,需要在電源和二極管之間為使該二極管正常工作,需要在電源和二極管之間_(填(填“串聯串聯”或或“并聯并聯”)一只阻值為)一只阻值為_的定值電阻的定值電阻 已知該型號的發光二極管允許通過的最大電流為已知該型號的發光二極管允許通過的最大電流為56mA,試驗證這種元件的伏安特性曲線與廠家提,試驗證這種元件的伏安特性曲線與廠家提供的數據是否一致如圖所示,可選用的器材有:供的數據是否一致如圖所示,可選用的器材有: A直流電源,電動勢直流電源,電動勢4.5V,內阻可忽略不計;,內阻可忽略不計; B0-50的滑動變阻器一只;的滑動變阻器一只; C量程量程15V,內阻約,內阻約50k的電壓表一只;的電壓表一只; D量程量程5V,內阻約,內阻約20k的電壓表一只;的電壓表一只; E量程量程3mA,內阻約,內阻約10的電流表一只;的電流表一只; F量程量程100mA,內阻約,內阻約5

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