实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线
[方法点拨] (1)本实验要求电压必须从0开始变化,所以滑动变阻器要用分压式接法.(2)仪器选择要首先保证安全,其次是保证精确,再次是操作简便,若选不到理想的仪器,其中几个相比较,选较好的.
1.(2018·北师大附中月考)下列为某组同学的“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验.
(1)请挑选合适的电表量程,在图1中,完成余下的电路连线.要求小灯泡两端的电压能从零开始连续变化.
图1
(2)根据上述电路,测量得到了一组实验数据,并在I-U图中描点连线后得到如图2中图线a.该组同学为了进一步研究温度对电阻的影响,将小灯泡玻璃敲碎后,使灯丝倒置浸在油杯中,使灯丝的温度在开始阶段基本不变,更换电表的量程后,再次完成上述实验,得到实验数据如下表所示.请用表中数据在图2上描点,并作出I-U图线b.
图2
次数n
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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电压/V
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0
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0.50
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1.00
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1.50
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2.00
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2.50
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电流/A
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0
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0.20
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0.40
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0.58
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0.72
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0.80
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(3)根据上述的I-U图象,比较a、b两条图线的异同,并说明原因____________________________________________________________________________.
2.(2019·四川省成都市一模)某同学在做完“描绘小灯泡的伏安特性曲线”后,又对一个标有“6V 3.5W”的小电风扇电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线进行了研究,同研究小灯泡一样,要求电风扇电动机两端的电压能从零逐渐增加到6V.实验室备有下列器材:
A.电流表(量程Ⅰ:0~0.6A,内阻约为1Ω;量程Ⅱ:0~3A,内阻约为0.1Ω)
B.电压表(量程为0~6V,内阻几千欧)
C.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω,额定电流2A)
D.滑动变阻器R2(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)
E.电池组(电动势为9V,内阻小于1Ω)
F.开关和导线若干
图3
(1)实验中所用的滑动变阻器应选________(填“C”或“D”),电流表的量程应选________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”).
(2)请用笔画线代替导线将实物图3甲连接成符合这个实验要求的电路.
(3)闭合开关前,为防止电动机输入电压过高而损坏,滑动变阻器滑片P应滑到________(填“M”或“N”)端.
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,改变加在电动机上的电压,实验中发现当电压表示数大于1V时电风扇才开始转动,电动机的伏安特性曲线如图乙所示,则电动机线圈的电阻为________Ω,电动机正常工作时的机械功率为________W.(保留两位有效数字)
3.(2019·云南省曲靖一中质检)小明同学想要描绘标有“4.0V 0.4A”的小灯泡L的伏安特性曲线,老师要求尽量精准测量,并完整绘制小灯泡的伏安特性曲线,为小明提供的可选用的实验器材除了电源、开关、导线若干外,还有如下器材可供选择:
电压表V1(量程0~5V,内阻等于4kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻等于16kΩ)
电流表A1(量程0~250mA,内阻等于10Ω)
电流表A2(量程0~3A,内阻等于0.2Ω)
滑动变阻器R1(0~15Ω,额定电流2A)
滑动变阻器R2(0~15kΩ,额定电流0.5A)
定值电阻R3(阻值等于1Ω)
定值电阻R4(阻值等于10Ω)
定值电阻R5(阻值等于1Ω)
(1)小明根据实验要求,他选择电压表________和滑动变阻器________才能很好地完成实验(填所给仪器的字母代码).
(2)请帮助小明同学在图4所示虚线框中画出实验电路图,并标注相关仪器的符号.