-1-实验九描绘小电珠的伏安特性曲线1.某同学用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到U-I图上,如图1所示。实验室提供如下器材:A.电流表A1(量程0.6A,内阻约0.3Ω)B.电流表A2(量程3A,内阻约0.02Ω)C.电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)D.电压表V2(量程15V,内阻约15kΩ)E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A)F.滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ,额定电流0.5A)G.直流电源(电动势3V,内阻不计)H.单刀开关1个,导线若干(1)实验中,电流表应选用___________;电压表应选用___________;滑动变阻器应选用___________(填选项前的字母);(2)图2是部分连接好的实物电路图,请用电流表外接法完成接线并在图2中画出。(3)在图1中,由电流表外接法得到的数据点是用______(选填“○”或“×”)表示的。(4)在图1中,请你选择一组数据点用作图法作图,并求出这段铅笔芯的电阻为___________Ω。(5)对于这段2B铅笔芯电阻值的测量,如果不考虑实验中读数的误差,你认为选用电流表___________(选填“内”或“外”)接法测量更准确一些。-2-【解析】(1)根据U-I图象中的数据可知,电流表应选用A;电压表应选用C;滑动变阻器应选用阻值较小的E;(2)电路连接如图;(3)电流表外接时,电阻的测量值偏小,则U-I图象的斜率偏小,则由电流表外接法得到的数据点是用“×”表示的。(4)作出的图象如图;则如果用“×”,则R==Ω≈1.23Ω(1.1Ω~1.3Ω均可);用“○”则R==Ω=1.6Ω(1.5Ω~1.7Ω均可);(5)因电压表的内阻远大于铅笔芯的电阻,则选用电流表外接法测量更准确一些。答案:(1)ACE(2)图象见解析(3)×(4)见解析(5)外2.(2019·郑州模拟)二极管为非线性元件,其主要特性是单向导电性。正向电压较小时,电流很小,二极管呈现较大的电阻特性;当电压超过一定数值(称为开启电压)时,电流迅速增加,呈现较小的电阻特性。加反向电压(不超过击穿电压)时呈现很大的电阻特性,反向电压增加时,反向电流几乎不变。物理小组欲研究测量二极管正向伏安特性,设计了甲、乙、丙三种电路,如图所示。小组最终选择了丙图。操作步骤如下:-3-a.根据电路图丙连接电路;b.闭合开关S1,调节各可变电阻,使得开关S2由断开到闭合时,灵敏电流表G指针无偏转,并记录此时电压表V的示数U和电流表A的示数I;c.调节可变电阻,重复步骤b,读出多组不同的U值和I值,记录数据如表格所示;电压U/V0.100.200.300.400.500.550.600.650.700.750.80电流I/mA000001.04.013.027.053.090.0d.在坐标纸上描绘出二极管正向伏安特性曲线。根据以上内容,请回答以下问题:(1)从设计原理上讲,对于甲图和乙图的误差分析,下列说法正确的是___________。A.甲图误差的来源在于电流表的分压作用,乙图的误差来源在于电流表的分压作用B.甲图误差的来源在于电流表的分压作用,乙图的误差来源在于电压表的分流作用C.甲图误差的来源在于电压表的分流作用,乙图的误差来源在于电流表的分压作用D.甲图误差的来源在于电压表的分流作用,乙图的误差来源在于电压表的分流作用(2)在坐标图中根据表格中数据描绘出二极管正向伏安特性曲线。(3)从描绘的图线来看,二极管的开启电压约为______V(结果保留一位有效数字)。-4-(4)已知二极管的电阻RD=,从描绘的图线来看,当二极管导通时,二极管的电阻随着U的增大而迅速___________(选填“增大”或“减小”)。(5)从设计原理上讲,电路图丙中的二极管电阻测量值___________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。【解析】(1)由图示电路图可知,图甲采用电流表外接法,图乙采用电流表内接法,甲图误差的来源在于电压表的分流作用,乙图的误差来源在于电流表的分压作用,故C正确,A、B、D错误。(2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,根据坐标系内描出的点作出图线如图所示:(3)由图示图象可知,二极管开启电压为0.5V;(4)通过二极管的电流随电压增加按非线性关系迅速上升,由图示图象可知,二极管两端电压与通过二极管的电流比值减小,二极管电阻减小,因此,二极管的正向电阻随电压增加而迅速减小。(5)由图丙所示电路图可知,图丙所示电路避免了电表内阻对实验的影响,电路图丙中的二极管电阻测量值等于真实值。答案:(1)C(2)见解析图(3)0.5(4)减小(5)等于3.(2020·泰州模拟)为描绘小灯泡L“3V1.5W”的伏安特性曲线,某同学根据如下可供选择的器材设计了如图所示电路(电路还没有完全接好)。A.电流表(量程0.6A,内阻约1Ω)B.电压表(量程3V,内阻约3kΩ)-5-C.滑动变阻器(200Ω,0.3A)D.滑动变阻器(10Ω,2A)E.电池组(电动势约3V,内阻未知)F.开关,带夹子的导线若干G.待测小灯泡(1)实验中滑动变阻器应选择___________(选填“C”或“D”),请以笔画线代替导线将尚未连接好的电压表连入电路中。(2)在该同学连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其中的两个不当之处:Ⅰ._____________________________________________;Ⅱ._____________________________________________。(3)改正上述两个不当之处后,他在测量中发现,无论如何调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数均不能取到较小值,其原因可能是导线__________(填图中导线代号)没有连接好。(4)正确连接电路并排除故障后,通过调节滑动变阻器,得到多组电压表和电流表的示数如表所示,根据表中数据,在所给方格纸中描点并作出该灯泡的伏安特性曲线。U/V00.491.001.512.002.523.00I/A00.170.300.390.450.490.50【解析】(1)根据图象可知,电路采取分压式接法,为方便实验操作,滑动变阻器应选最大阻值较小的D,因电流表内阻与灯泡电阻较为接近,为减小误差应将电流表外接,电路如下:-6-(2)由电路图可知,在连接电路时,没有断开开关;滑片没有移到分压电路分压为零的位置即滑片没有置于b端。(3)实验时,无论如何调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数均不能取到较小值,滑动变阻器被接成了限流接法,由电路图可知,导线③没有接好。(4)通过描点作图得到答案:(1)D见解析图(2)连接电路时没有断开开关滑动变阻器的滑片P的位置没有置于b端(3)③(4)见解析图