学年高考物理100考点最新模拟题电学实验精选训练 专题03 描绘伏安特性曲线实验.docx

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学年高考物理100考点最新模拟题电学实验精选训练专题03描绘伏安特性曲线实验

2017-2018学年

1、（2016高考天津理综物理）某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关，导线外，还有：

电压表V1（量程0~3V，内阻等于3kΩ）

电压表V2（量程0~15V，内阻等于15kΩ）

电流表A1（量程0~200mA，内阻等于10Ω）

电流表A2（量程0~3A，内阻等于0.1Ω）

滑动变阻器R1（0~10Ω，额定电流2A）

滑动变阻器R2（0~1kΩ，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1kΩ）

电源E（E=6V，内阻不计）

①请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.

②该同学描绘出的I-U图像应是下图中的______

【参考答案】

电路如图。

（4分）

B（2分）

【名师解析】

②由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以该同学绘出的小灯泡的I—U图象应是图B。

2.（2016·江西上饶中学一模）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除标有“6V、1.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：

A.直流电源6V（内阻不计）

B.直流电流表0～3A（内阻0.1Ω以下）

C.直流电流表0～300mA（内阻约为5Ω）

D.直流电压表0～15V（内阻约为15kΩ）

E.滑动变阻器“10Ω　2A”

F.滑动变阻器“1kΩ　0.5A”

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次。

图3

（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）试按要求在虚线方框3甲中画出电路图。

（3）根据电路图将图乙中所示器材连成实验电路。

【参考答案】　

（1）C　E　

（2）如图所示

（3）如图所示

（3）实物图连接可以根据分压式接法先把滑动变阻器下面两个接线柱直接连在电源和开关两端，再考虑小灯泡和电流表串联的一端接在滑动变阻器的上接线柱上，另一端接在开关离电源远的那个接线柱上，最后连接电压表。

（要注意电流进出电表必须正进负出）

3.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。

某同学为研究这一现象，用实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线。

实验可供选择的器材有：

A.小灯泡（2.5V，1.2W）

B.电流表（量程0～0.6A，内阻r＝1Ω）

C.电压表（量程0～3V，内阻未知）

D.滑动变阻器R2（0～5Ω，额定电流1A）

E.电源（E＝3V，内阻不计）

F.定值电阻R0（阻值6Ω）

G.开关一个和导线若干

（1）要求小灯泡两端的电压从零开始变化，且能尽量减小系统误差，在虚线框内画出完整的实验电路图。

图5

（2）按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：

I是电流表的示数，U是电压表的示数，U灯是小灯泡两端的实际电压。

请通过计算补全表格中的空格，然后在如图5坐标纸中画出小灯泡的伏安特性曲线。

I/A

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.48

U/V

0.08

0.15

0.25

0.40

0.60

0.90

1.30

1.85

2.50

3.00

U灯/V

【参考答案】

（1）实验电路如图甲所示。

甲

（2）补全表格中的空格如下。

I/A

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.48

U/V

0.08

0.15

0.25

0.40

0.60

0.90

1.30

1.85

2.50

3.00

U灯/V

0.03

0.05

0.10

0.20

0.35

0.60

0.95

1.45

2.05

2.52

小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。

乙

甲

（2）小灯泡两端的电压等于电压表的读数减去电流表两端的电压。

因为电流表内阻为1Ω，故电流表两端的电压值与电流表的读数相等。

I/A

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.48

U/V

0.08

0.15

0.25

0.40

0.60

0.90

1.30

1.85

2.50

3.00

U灯/V

0.03

0.05

0.10

0.20

0.35

0.60

0.95

1.45

2.05

2.52

小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。

乙

4.2013年12月14日晚上9点14分左右嫦娥三号月球探测器平稳降落在月球虹湾，并在4分钟后展开太阳能电池帆板。

这是中国航天器第一次在地外天体成功软着陆，中国成为继美国、前苏联之后第三个实现月面软着陆的国家。

太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。

某实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I－U特性。

所用的器材包括：

太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。

（1）为了达到上述目的，应选用图8中的哪个电路图：

________（填“甲”或“乙”）。

图8

（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图9所示的I－U图象。

由图可知，当电压小于2.0V时，太阳能电池的电阻________（填“很大”或“很小”）；当电压为2.8V时，太阳能电池的电阻约为________Ω。

（保留两位有效数字）

图9

【参考答案】　

（1）甲　

（2）很大　1.0×103

5.在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用器材有：

电动势为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线，要求能测出尽可能多的数据，图10甲所示是没有连接完的实物电路。

（已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根）

（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。

（2）连好电路，闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________（填“左”或“右”）端滑动。

（3）通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表示数，并绘制成了如图乙所示的U－I图线，根据U－I图线提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率为________W。

（4）小灯泡的U－I图线是曲线而不是过原点的直线，原因是______________。

【参考答案】　

（1）如图所示　

（2）右　（3）0.5　

（4）灯丝的电阻会随温度的升高而增大

6.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中。

（1）某同学通过实验得到了8组数据，且已经描在了图11所示的I－U坐标系中，请在图11中画出小灯泡的伏安特性曲线。

（2）请在图12中选出该实验正确的实验电路图：

________（选填“甲”或“乙”）。

图11　　　　　　　　　　　图12

（3）根据所选电路图，请在图13中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。

图13

（4）由伏安特性曲线知，该小灯泡的电阻随电压的升高而________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（5）根据伏安特性曲线，可判断出图中正确的关系图象是________（图中P为小灯泡的功率，I为通过小灯泡的电流）。

【参考答案】　

（1）图见解析　

（2）甲　（3）图见解析　（4）增大　（5）D

【名师解析】　

（1）如图a所示。

（5）根据电功率表达式P＝I2R可知，图象P－I2的斜率即为小灯泡的电阻，由于电阻随功率增大而增大，因此选项D正确。