高考物理一轮复习实验八描绘小电珠的伏安特性曲线押题专练.docx

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高考物理一轮复习实验八描绘小电珠的伏安特性曲线押题专练

实验八描绘小电珠的伏安特性曲线

1．一只小灯泡，标有“3V,1.5W”的字样．现要描绘小灯泡0～3V的伏安特性

曲线．实验器材有：

A．最大阻值为10Ω的滑动变阻器

B．电动势为6V、内阻约为1.0Ω的电源

C．量程为0.6A、内阻约为1.0Ω的电流表A1

D．量程为3A、内阻约为0.1Ω的电流表A2

E．量程为3V、内阻约为6kΩ的电压表V1

F．量程为15V、内阻约为10kΩ的电压表V2

G．开关、导线若干

（1）电压表应选用________；电流表应选用________．（将选项代号的字母填在横线上）

（2）在该实验中，设计了如图1所示的四个电路．为了减小误差，应选取的电路是________（将选项代号的字母填在横线上）．

图1

（3）以下是该实验的操作步骤：

A．将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路；

B．调节滑动变阻器滑片的位置，保证闭合开关前使滑动变阻器与小灯泡并

联部分的阻值最大；

C．闭合开关，记下电压表、电流表的一组示数（U1，I1），移动滑动变阻器

的滑片，每移动一次记下一组（U，I）值，共测出12组数据；

D．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线．指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改．

答案　

（1）E　C　

（2）C　（3）步骤B不妥，闭合开关前应使滑动变阻器与小灯泡并联部分的阻值为零；步骤D有错，应为按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来．

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

A．电压表（0～5V，内阻10kΩ）

B．电压表（0～15V，内阻20kΩ）

C．电流表（0～3A，内阻0.4Ω）

D．电流表（0～0.6A，内阻1Ω）

E．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，允许最大电流为2A）

F．滑动变阻器（最大阻值为500Ω，允许最大电流为1A）

G．学生电源（直流6V）、开关、导线若干

（1）实验时，选用图2甲而不选用图乙所示的电路图来完成实验，其理由是：

_________________________________________________________________.

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

图2

解析　

（1）因实验目的是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，故采用甲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．

（2）因小灯泡额定电压为4V,0～15V的量程太大，读数误差大，所以电压表选0～5V的A；小灯泡的额定电流I＝0.5A，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电阻8Ω，调节不方便，故应选滑动变阻器E；又因RVRA>R，所以电流表应外接．

答案　

（1）描绘灯泡的IU图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据　

（2）A　D　E

3．图3为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5V.

图3

（1）完成下列实验步骤：

①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，________；

②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，________；

③断开开关，……根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线．

（2）在虚线框中画出与实物电路相应的电路图．

（2）与实物电路相应的电路图如图所示．

答案　

（1）①使它靠近滑动变阻器左端的接线柱　②增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到其额定电压　

（2）如解析图所示。

4．物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清．他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝＝V＝1.22V．他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘灯泡的UI图线，进而分析灯泡的额定电压．

A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）

B．电流表A1（量程150mA，内阻约2Ω）

C．电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω）

D．滑动变阻器R1（0～20Ω）

E．滑动变阻器R2（0～100Ω）

F．电源E（电动势4.0V，内阻不计）

G．开关S和导线若干

H．待测灯泡L（额定功率0.75W，额定电压未知）

（1）在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择________（填“A1”或“A2”）；滑动变阻器选择________（填“R1”或“R2”）．

（2）在实验过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中.

次数

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0.20

0.60

1.00

1.40

1.80

2.20

2.70

I/mA

80

155

195

227

255

279

310

请你根据实验数据在图4中作出灯泡的U－I图线．

图4

（3）由图象得出该灯泡的额定电压应为________V；这一结果大于1.23V，其原因是

__________________________________________________________．

（2）如图所示

（3）由P＝UI＝0.75W，再结合图象可知U额＝2.5V；大于1.23V的原因是由于灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻．

答案　

（1）电路原理图如图所示　A2　R1

（2）见解析图

（3）2.5（2.4～2.6）　灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻（或灯泡电阻随温度升高而变大）

5．某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：

小灯泡L，规格“4.0V,0.7A”；

电流表A1，量程3A，内阻约为0.1Ω；

电流表A2，量程0.6A，内阻r2＝0.2Ω；

电压表V，量程3V，内阻rV＝9kΩ；

标准电阻R1，阻值1Ω；

标准电阻R2，阻值3kΩ；

滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；

学生电源E，电动势6V，内阻不计；

开关S及导线若干．

甲同学设计了如图5

（1）所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46

A时，电压表的示数如图

（2）所示，此时L的电阻为________Ω.

图5

②乙同学又设计了如图10a所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是________V.

③学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路．请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图6b所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号．

图6

③要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，则电压表的量程为4.0V，电流表的量程为0.7A，因此将电压表V与标准电阻R2串联改装为量程为4.0V的电压表，将电流表A2与标准电阻R1，并联改装量程为0.6A＋A＝0.72A的电流表．故虚线框内实验电路如下图所示．

答案　①5　②4　③如解析图所示

6．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，除标有“6V,1.5W”字样的小电珠、导线和开头外，还有下列器材：

A．直流电源（6V，内阻不计）；

B．直流电流表（量程为3A，内阻0.1Ω以下）：

C．直流电流表（量程为300mA，内阻约为5Ω）；

D．直流电压表（量程为10V，内阻约为15kΩ）；

E．滑动变阻器（10Ω，2A）；

F．滑动变阻器（1kΩ，0.5A）．

实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．

（1）实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．（均用序号表示）

（2）在虚线框内画出实验电路图．

（3）试将如图所示的器材连成实物电路．

（2）实验电路图如图甲所示．

（3）实物连接图如图乙所示．

答案：

（1）C　E　

（2）见解析图甲　（3）见解析图乙

7．在“描绘小电珠的伏安特曲线”实验中，所用器材有：

小电珠（2.5V,0.6W），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干．

（1）粗测小电珠的电阻，应选择多用电表________倍率的电阻挡（请填写“×1”、“×10”或“×100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图甲，结果为________Ω.

（2）实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图乙完成实物图丙中的连线．

（3）开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于________端，为使小电珠亮度增加，P应由中点向________端滑动．

（4）下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点________间多测几组数据（请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”）.

数据点

a

b

c

d

e

f

U/V

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

I/A

0.000

0.122

0.156

0.185

0.216

0.244

解析：

（1）小电珠（2.5V,0.6W）对应电阻为Ω＝10.4Ω，电阻十几欧，所以选“×1”挡．

（4）ab之间电流增加了0.122A，其他段电流增加了0.03A左右．所以需要在ab之间将电流分为0.030A、0.060A、0.090A，分别测出相应的电压值．

答案：

（1）×1　7.3－7.7　

（2）如图所示　（3）a　b　（4）ab

8．现在要测量一只额定电压为U＝3V的小灯泡L的额定功率P（约为0.3W）．实验室备有如下器材：

电流表（量程200mA，内阻r1＝10Ω）

电流表（量程300mA，内阻约为几欧姆）

定值电阻R（10Ω）

滑动变阻器R1（0～100Ω，0.5A）

电源E（E＝5V，r≈1Ω）

单刀开关一个、导线若干

（1）设计出实验电路，画在下面的虚线框内．

（2）按

（1）中设计的电路图把上图中仪器连接起来；

（3）写出主要的操作步骤：

①____________________________________

②_____________________________________

③_____________________________________.

（4）实验中计算灯泡额定功率的表达式为________．

（必须用题中给定的符号及你在（3）中设计的记录符号来表示）

答案：

（1）如图（a）所示　

（2）如图（b）所示

（3）①按设计好的电路图连接好电路，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大的位置．

②闭合开关S，移动滑片P，使电流表的示数I1＝＝A＝150mA，使小灯泡正常发光，同时记下此时电流表的示数I2.

③断开开关S，拆除电路、整理仪器．

（4）P＝U（I2－I1）

9．有一个小灯泡上有“4V　2W”的字样，现要描绘这个小灯泡的伏安特性曲线．现有下列器材供选用：

A．电压表（0～5V，内阻10kΩ）

B．电压表（0～10V，内阻20kΩ）