(有答案)描绘小灯泡的伏安特性曲线练习题

1．在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列

器材供选择：

A．待测小灯泡“ V、W”

B．电流表(量程3 A，内阻约为1 Ω)

C．电流表(量程A，内阻约为5 Ω)

D．电压表(量程V，内阻约为10 kΩ)

E．电压表(量程V，内阻约为50 kΩ)

F．滑动变阻器(最大阻值为100 Ω，额定电流50 mA)

G．滑动变阻器(最大阻值为10 Ω，额定电流A)

H．电源(电动势为V，内阻不计)

I．电键及导线等

(1)为了使实验完成的更好，电流表应选用________；电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(只需填器材前面的字母即可)

(2)请在虚线框内画出实验电路图．

图7－5－5

(3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图7－5－5所示．则电压值为

________ V，电流值为________ A，小灯泡的实际功率为________ W.

解析：待测小灯泡“ V、W”，额定电流A，额定电压为3 V，因此电流表选

C，电压表选D，滑动变阻器采用分压式接法较准确，滑动变阻器选G，

小灯泡电阻很小，电流表外接．

答案：(1)C D G(2)如解析图所示(3)

2．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：

小灯泡L，“ V、A”

电压表V，量程0～5 V，内阻5 kΩ

电流表A1，量程0～100 mA，内阻4 Ω

电流表A 2，量程0～500 mA ，内阻 Ω

滑动变阻器R 1，最大阻值10 Ω，额定电流 A

滑动变阻器R 2，最大阻值5 Ω，额定电流 A

直流电源E ，电动势约为6 V ，内阻约为 Ω

(1)在上述器材中，滑动变阻器应选 ;电流表应选 .

(2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号。

(3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I －U 坐标系中，描绘出如

图所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图中P 为小灯泡的功率)( )

解析：(1)本题变压器采用分压接法，通常应当选用最大阻值小的滑动变阻器，但本题中如果选用R 2，则电路中的电流会超过R 2允许通过的最大电流，故滑动变阻器应当选择R 1.电流表A 1的量程太小，故电流表应当选择A 2.

(2)电路如右图所示，由于电压要从0开始测量，滑动变阻器用分压接

法；因为灯泡的内阻比较小，电流表用外接法．

(3)随着通过小灯泡电压电流的增大，小灯泡消耗的功率增大，小灯泡

的电阻也增大，由P ＝U 2

R 知B 图正确，由P ＝I 2R 知D 图正确．

答案：(1)R 1 A 2 (2)电路图如解析图所示 (3)BD

3．有一个小灯泡上标有“4 V 、2 W ”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I —U 图线．现有下列器材供选用：

A ．电压表(0～5 V ，内阻10 kΩ)

B ．电压表(0～15 V ，内阻20 kΩ)

C ．电流表(0～3 A ，内阻1 Ω)

D ．电流表(0～ A ，内阻 Ω)

E ．滑动变阻器(10 Ω，2 A)

F ．滑动变阻器(500 Ω，1 A)

G ．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干

(1)实验时，选用图7－5－10中甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________.

图7－5－10

(2)实验中所用电压表应选________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)

(3)把图7－5－11中所示的实验器材用实线连接成实物电路图．

图7－5－11

解析：因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要多次改变小灯泡两端的电压，故采用A图所示的分压式电路合适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据．因小灯泡额定电压为4 V，则电压表选0～5 V的A而舍弃0～15 V的B，因15 V的量程太大，读数误差大，小灯泡的额定电流I＝A，则电流表只能选D.滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡内阻8 Ω，调节不方便，电压变化与变阻器使用部分的长度线性关系差，故舍去．小灯泡内阻为电流表内阻的错误!＝20倍，电压表内阻是小灯泡的错误!＝1 250倍，故电流表采用了外接法．

答案：(1)描绘灯泡的I—U图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据(2)A D E (3)如下图所示．