描绘小灯泡的伏安特性曲线练习题

描绘小灯泡的伏安特性曲线

【典型类题】

图甲所示为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线．由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻，线路提供电压不变)：

(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为12 V的电路上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻；

(2)如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为8 V的电路上，

求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率．

解：(1)由于三个电灯完全相同，所以每个电灯两端的电压为：U L＝V＝4 V

结合图象可得当U L＝4 V时，I L＝0.4 A

故每个电灯的电阻为：R＝Ω＝10 Ω

(2)设此时电灯两端的电压为U'，流过每个电灯的电流为I，由闭合电路欧姆定律得E＝U'＋2IR0

代入数据得U'＝8－20I 在图甲上画出此直线如图所示

可得到该直线与曲线的交点(2 V，0.3 A)，即流过电灯的电流为0.3 A，则流过电流表的电流为I A＝2I＝0.6 A

每个灯的功率为：P＝UI＝2×0.3 W＝0.6 W

【跟踪训练】

1、在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，为减小实验误差，方便调节，请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路是，滑动变阻器应选取。

E总阻值I5Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器

F.总阻值200Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器

G．总阻值1 000Ω，最大允许电流1A的滑动变阻器

(2)由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图中b线，将该小灯泡与一干电池组成闭合电路，该电池两极的电压随电路中电流的变化关系图线如图中a线，则小灯泡与电池连接后的实际功率为W;若再将一阻值为0.75Ω的电阻串联在电路中，则小灯泡的实际功率为W.

7．(1 )C E (2)0. 72 0. 24

2、要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：

电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω):

电流表（量程为0~250m A，内阻约5Ω);

电压表（量程为0~3V，内限约3kΩ):

电键一个、导线若干。

①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母代号）。

A．滑动变阻器（最大阻值20Ω, 额定电流1A)

B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A)

②实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）。

③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接

到电动势为 1.5V，内阻为50Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是

W 。

【考点】本题考查电学实验仪器的选择、电路设计、伏安特性曲线等知识。

【答案】 ①A ；②B ；③0.1

【解析】①在测绘小灯泡的伏安特性曲线时，滑动变阻器应该采用分压式连接，而滑动变阻器用小阻值时，便于调节，所以用最大阻值为20Ω的滑动变阻器，故选项A 正确；②因要求小灯泡电压从零开始持续可调，所以滑动变阻器应使用分压式连接，由于小灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应采用外接法，故选B ；③将小灯泡接到电动势为1.5V ，内阻为50Ω的电源两端时，由E U Ir =-可得0.30.2I U =-，再在小灯泡的伏安特性曲线图象中作出电源的I －U 曲线（如图所示）， 在图象中的两曲线的交点即为小灯泡的电流值与电压值，所以小灯泡消耗的功率P ＝UI ＝0.1W 。