高二物理寒假作業(yè) 第十天 描繪小燈泡的伏安特性曲線

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第十天 描繪小燈泡的伏安特性曲線 1．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的規(guī)格為“6 V,3 W”,其他供選擇的器材有: 電流表A1（量程3 A,內(nèi)阻0.2Ω） 電流表A2（量程0.6 A,內(nèi)阻1Ω） 電壓表V1（量程6 V,內(nèi)阻20 kΩ） 變阻器R1（0～1 000Ω,0.5 A） 變阻器R2（0～20Ω,2 A） 學(xué)生電源E（6 V） 開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干 （1）實(shí)驗(yàn)中要求電壓表在0～6 V范圍內(nèi)讀數(shù)并記錄下12組不同的電壓值U和對(duì)應(yīng)的電流值I,以便作出伏安特性曲線,則在上述器材中,電流表應(yīng)選 ,變阻器應(yīng)選 . （2）在所給的虛線方框中畫出此實(shí)驗(yàn)的電路圖. （3）以下是該實(shí)驗(yàn)的操作步驟 A. 閉合開(kāi)關(guān),記下電流表、電壓表的一組示數(shù)（U、I）,移動(dòng)變阻器的 滑動(dòng)觸頭,每移動(dòng)一次記下一組（U、I）值,共測(cè)出12組數(shù)據(jù) B. 將電流表、電壓表、變阻器、小燈泡、電源、開(kāi)關(guān)正確連接成電路 C. 調(diào)節(jié)觸頭位置,使閉合開(kāi)關(guān)前觸頭處于使變阻器與小燈泡并聯(lián)的電 阻最大的位置 D. 按所測(cè)數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并將各點(diǎn)用平滑曲線連接起來(lái),得出小燈泡的伏安特性曲線。以上 各步驟中存在的錯(cuò)誤或不妥之處： ； 將各步驟糾正后,按實(shí)驗(yàn)先后順序排列起來(lái) ； （4）小燈泡的I—U圖線是一條曲線,其原因是 2．光電池在無(wú)光照射時(shí)不產(chǎn)生電能，可視為一電子元件。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲電路，給硅光電池加反向電壓（硅光電池負(fù)極接高電勢(shì)點(diǎn)，正極接低電勢(shì)點(diǎn)），探究其在無(wú)光照時(shí)的反向伏安特性。圖中電壓表V1量程選用3V，內(nèi)阻為6.0 kΩ；電壓表V2量程選用15V，內(nèi)阻約為30 kΩ；R0為保護(hù)電阻；直流電源電動(dòng)勢(shì)約為12V，內(nèi)阻不計(jì)。 ①根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙連接成完整電路。 ②用遮光罩罩住硅光電池，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器R，讀出電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2。 （i）某次測(cè)量時(shí)，電壓表V1示數(shù)如圖丙，則U1= V，算出通過(guò)硅光電池的反向電流大小為 mA（保留兩位小數(shù)）。 （ii）該小組測(cè)出大量數(shù)據(jù)，篩選出下表所示的9組U1、U2數(shù)據(jù)，算出相應(yīng)的硅光電池兩端反向電壓Ux和通過(guò)的反向電流Ix（圖中“－”表示反向），并在坐標(biāo)紙上建立Ix-Ux坐標(biāo)系，標(biāo)出了與表中前5組Ux、Ix數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的5個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)你標(biāo)出余下的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，并繪出Ix-Ux圖線。 （iii）由Ix-Ux圖線知，硅光電池?zé)o光照下加反向電壓時(shí)，Ix與Ux成 （填“線性”或“非線性”）關(guān)系。 3． 發(fā)光晶體二極管是用電器上做指示燈用的一種電子元件.它的電路符號(hào)如右圖所示,正常使用時(shí),帶“+”號(hào)的一端接高電勢(shì),帶“-”的一端接低電勢(shì).某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)得它兩端的電壓U和通過(guò)它的電流I的數(shù)據(jù)如下表所示 （1）在下面的虛線框內(nèi)畫出該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路圖.（實(shí)驗(yàn)中所用電壓表的內(nèi)阻RV約為10 kΩ,電流表的內(nèi)阻RmA約為100Ω）. （2）在右圖中的小方格紙上用描點(diǎn)法畫出二極管的I-U圖象. （3）若發(fā)光二極管的最佳工作電壓為2.0 V,而電源是由內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為1.5 V的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的.根據(jù)畫出的伏安特性曲線上的信息分析,應(yīng)該串聯(lián)一個(gè)阻值多大的電阻后與電源接成閉合電路,才能使二極管工作處于最佳狀態(tài)? 4． 有一個(gè)小燈泡標(biāo)有“6 V,0.6 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法測(cè)量這個(gè)燈泡的I—U圖線.現(xiàn)有下列器材供選用: A.電壓表（0～5 V,內(nèi)阻10 kΩ）; B.電壓表（0～10 V,內(nèi)阻20 kΩ）; C.電流表（0～0.3 A,內(nèi)阻1 Ω）; D.電流表（0～0.6 A,內(nèi)阻0.4 Ω）; E.滑動(dòng)變阻器（30 Ω,2 A）; F.學(xué)生電源（直流9 V）,還有開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線. （1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選 ,電流表應(yīng)選 （用序號(hào)字母表示）. （2）為使實(shí)驗(yàn)誤差盡可能減小,畫出實(shí)驗(yàn)電路圖. 5．某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。 （1）實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的滑片從左到右移動(dòng)過(guò)程中，電流表的示數(shù)從零開(kāi)始逐漸增大。請(qǐng)按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接； （2）某次測(cè)量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為 A； （3）該小組描繪的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將 只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為1歐的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為 W（保留兩位小數(shù)）。 6． 某同學(xué)用圖所示電路,測(cè)繪標(biāo)有“3.8 V,0.3 A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象. （1）除了導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外,有以下一些器材可供選擇: 電流表: A1（量程100 mA,內(nèi)阻約2Ω）; A2（量程0.6 A,內(nèi)阻約0.3Ω）. 電壓表: V1（量程5 V,內(nèi)阻約5 kΩ）; V2（量程15 V,內(nèi)阻約15 kΩ）. 滑動(dòng)變阻器: R1（阻值范圍0～10Ω）; R2（阻值范圍0～2 kΩ）. 電源: E1（電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,內(nèi)阻約為0.2Ω）; E2（電動(dòng)勢(shì)為4 V,內(nèi)阻約為0.04Ω）. 為了調(diào)節(jié)方便,測(cè)量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表 ,電壓表 ,滑動(dòng)變阻器 ,電源 .（填器材的符號(hào)） （1） 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算并描繪出R—U的圖象如下圖所示.由圖象可知,此燈泡在不工作時(shí),燈絲電阻為 Ω;當(dāng)所加電壓為3.00 V時(shí),燈絲電阻為 Ω,燈泡實(shí)際消耗的電功率為 W. （3）根據(jù)R—U圖象,可確定小燈泡消耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系.符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的 （ ） 第十天 描繪小燈泡的伏安特性曲線 1．（1）A2 R2； （2）如圖； （3）步驟C中,閉合開(kāi)關(guān)前觸頭應(yīng)處于使變阻器與小燈泡并聯(lián)的電阻為零的 位置BCAD； （4）隨著電壓增加,通過(guò)小燈泡的電流增大,溫度升高,燈泡燈絲的電阻率增加 2．①如圖1所示②（i）1.40 0.23 （ii）如圖2所示（iii）非線性 3．（1）（2）如右圖；（3）83.3Ω 4． （1）B，C；（2）見(jiàn)下圖 5．（1）如圖所示；（2）0.44；（3）4，2.25 6．（1）A2 ，V1 ， R1 ， E2；（2）1.5 ，11.5 ，0.78 ；（3）A