高考物理一轮复习 专题37 描绘小电珠的伏安特性曲线（测）（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

专题37 描绘小电珠的伏安特性曲线【满分：110分 时间：90分钟】实验题（共10小题，每题11分）1研究灯泡L（3.8V，1.8 W）的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性。（1）选出既满足实验要求，又要减小误差的实验电路图_。 （2）请按电路图连接好图（1）中的实物图。（3）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在_端。（选填“a”或“b”）第15题图（2）第15题图（1）（4）根据所得到的图象如图（2）所示，求出它在额定电压（3.8V）下工作时的电阻值R=_。 【答案】（1）丙；（2）实物图如图所示；（3）a；（4）7.6 第15题图(1)甲_+ab（3）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在a端；（4）由图线可知在额定电压（3.8V）下工作时的电流值为0.5A，则电阻值【名师点睛】此题是研究小灯泡的伏安特性的实验；关键是搞清实验的原理及注意事项；当被测电阻阻值较小时用安培表外接电路；当待测电阻阻值较大时用安培表内接电路；要想得到从零开始连续可调的电压时用分压电路. 2有一个小电珠上标有“4V2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个电珠的I-U图线。有下列器材供选用：A.电压表(05V,内阻10k) B.电压表(010V,内阻20k)C.电流表(00.3A,内阻1) D.电流表(00.6A,内阻0.4)E.滑动变阻器(5,1A) F.滑动变阻器(500,0.2A)(1)实验中电压表应选用,电流表应选用。(用序号字母表示)(2)为使实验误差尽量减小,要求电压从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用。(用序号字母表示)(3)请把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。【答案】(1)A，D ； (2) E； (3) 图略 （伏安法外接及滑动变阻器分压式） 【名师点睛】此题是描绘电珠的I-U图线的实验；解题时要搞清实验的原理，正确选择实验器材，其原则是：安全、准确、方便，即在不超程的情况下尽量用小量程，且便于操作；要得到从零开始的连续可调电压时滑动变阻器用分压电路，此时滑动变阻器应该选择阻值较小的.3要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，要求小灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作，已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约为1）；电键一个，导线若干（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_（填字母代号）A、滑动变阻器（最大阻值20，额定电流1A）B、滑动变阻器（最大阻值1750，额定电流0.3A）（2）实验的电路图应选用下列的图_（填字母代号）（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示，如果这个小灯泡两端所加电压为1.5V，则小灯泡在该温度时的电阻是_-。随着电压增大，温度升高，小灯泡的电阻_（选填“增大”“减小”或“不变”）【答案】（1）A（2）B（3）10欧姆、增大（3）由图可知，当电压为1.5V时，电流I=0.15A；由欧姆定律可知，电阻；I-U图象中的斜率的倒数表示其电阻，斜率越来越小，故说明电阻值越来越大；即灯泡电阻随温度的升高而增大【名师点睛】应明确：当实验要求电流从零调或变阻器的全电阻远小于待测电阻时变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节；当待测电阻满足时，电流表应用外接法，满足 时，电流表应用内接法；表示电阻和电源的I-U图线的交点表示通过电阻的电流和电阻两端电压4在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V,2.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A直流电源(电动势约为5 V，内阻可不计)B直流电流表(量程03 A，内阻约为0.1 )C直流电流表(量程0600 mA，内阻约为5 )D直流电压表(量程015 V，内阻约为15 k)E直流电压表(量程05 V，内阻约为10 k)F滑动变阻器(最大阻值10 ，允许通过的最大电流为2 A)G滑动变阻器(最大阻值1 k，允许通过的最大电流为0.5 A)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据(1)实验中电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_(均用序号字母表示)(2)请按要求将图中所示的器材连成实验电路(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示现把实验中使用的小灯泡接到如图所示的电路中，其中电源电动势E6 V，内阻r1 ，定值电阻R9 ，此时灯泡的实际功率为_W(结果保留两位有效数字)【答案】(1)C E F (2)如图所示(3)0.84(0.810.87)皆可 两图线交点即表示该灯泡的实际工作点由图知U2.2 V，I0.38 A，所以PUI2.2×0.38 W0.84 W.【名师点睛】在选择实验仪器时应明确：当实验要求电流从零调或变阻器的全电阻远小于待测电阻时变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节；当待测电阻满足时，电流表应用外接法，满足 时，电流表应用内接法；表示电阻和电源的I-U图线的交点表示通过电阻的电流和电阻两端电压5某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“4.0 V，0.7 A”；电流表A1，量程3 A，内阻约为0.1 ；电流表A2，量程0.6 A，内阻R20.2 ；电压表V，量程3 V，内阻RV9k；标准电阻R1，阻值1 ；标准电阻R2，阻值3 k；滑动变阻器R，阻值范围010 ；学生电源E，电动势6 V，内阻不计；开关S及导线若干。（1）甲同学设计了如图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_ 。（2）乙同学又设计了如图3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）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提供器材，在图4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。【答案】（1）5（2）4（3）A2与R1并联作为电流表替换图3中电流表A1【名师点睛】由图示电压表确定其分度值，读出电压表示数，然后由欧姆定律求出灯泡电阻阻值由图3所示电路图可知，电压表与电阻R2串联，根据串联电路特点求出电阻R2的电压，然后求出灯泡两端电压电流表A1量程太大，读数误差太大，为减小误差，应该选用电流表A2，给电流表A2并联一个分流电阻，据此设计实验电路6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（05V，内阻10k）B电压表（015V，内阻20k）C电流表（03A，内阻1） D电流表（00.6A，内阻0.4）E滑动变阻器（10，2A） F滑动变阻器（500，1A）G学生电源（直流6V）、开关、导线若干下面已画出如图（A）、（B）、（C）、（D）所示的四种实验电路图可供选择 密封线内请不要答题（1）根据本实验要求，应选择图 的电路图来完成实验（2）实验中所用电压表应选 ，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 （用序号字母表示）（3）把右图中所示的实验器材用实线代表导线连接成实物电路图【答案】（1）C；（2）A；D；E；（3）如图所示。【名师点睛】本题考查实验中的仪表选择及接法的选择；应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断（1）仪表的选择应本着安全准确的原则；电压表要测量灯泡两端的电压，故应通过灯泡的额定电压值判断需要的电压表；由流过灯泡的电流判断需要的电流表；由题意判断需要的滑动变阻器；（2）根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用，结合题意选择滑动变阻器的接法；由电流表、电压表与灯泡内阻间的大小关系确定电流表的接法7要测绘额定电压为2V的日常用小电珠的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A、电源E（电动势3.0V，内阻可不计）B、电压表V1（量程为03.0V，内阻约2k）C、电压表V2 （015.0V，内阻约6kD、电流表A1（00.6A，内阻约1）E、电流表A2 （0100mA，内阻约2）F、滑动变阻器R1（最大值10）G、滑动变阻器R2（最大值2k）（1）为减少实验误差，实验中电压表应选择_，电流表应选择_，滑动变阻器应选择_（填各器材的序号）（2）为提高实验精度，请你在如图a中设计实验电路图（3）根据图a，在图b中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（4）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的UI图象如图c所示，则该小电珠的额定功率是 w，小电珠电阻的变化特点是 【答案】（1）B、D、F；（2）如图甲；（3）如图乙；（4）；灯泡电阻随电压（温度）的增大而增大【解析】（3）连接成实验的电路如图所示：【名师点睛】本题考查了选择实验器材、作实验电路图、作灯泡的伏安特性曲线、分析灯泡电阻随温度的变化规律；确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路的关键。8在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材：直流电源（电动势3.0V，内阻不计）电流表A1（量程3A，内阻约0.1） 电流表A2（量程600mA，内阻约5）电压表V1（量程3V，内阻约3k） 电压表V2(量程15V，内阻约200k)滑动变阻器R1（阻值0-10，额定电流1A）滑动变阻器R2（阻值0-1k，额定电流300mA） 该实验中，电流表应选择 （填“A1”或“A2”），电压表应选择 （填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择 （填“R1”或“R2”）。 某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在方框中完成实验的电路图。 下表是学习小组在实验中测出的6组数据，某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线。U(V)I(A)10020.50.1731.00.3041.50.3952.00.4562.50.49 若将该灯泡与一个6.0的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P= W（保留两位有效数字）。（若需作图，可直接画在第小题图中）【答案】A2、V1、R1；略；略；0.35W。【解析】 【名师点晴】该题通过对已知电源电压及灯泡的分析，明确了电压表及电流表的规格，再通过该实验的特点确定了电路的连接方式；画电路图及描点的难度都不大，就是最后一问求灯泡的电功率比较难一些，需要我们观察图像，找出灯泡与定值电阻两端电压之和是3V的电流来，然后再求灯泡的电功率。9在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5V，2.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A直流电源（电动势约为5V，内阻可不计）B直流电流表（量程03A，内阻约为0.1）C直流电流表（量程0600mA，内阻约为5）D直流电压表（量程015V，内阻约为15k）E直流电压表（量程05V，内阻约为10k）F滑动变阻器（最大阻值10，允许通过的最大电流为2A）G滑动变阻器（最大阻值1k，允许通过的最大电流为0.5A）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据（1）实验中电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 （均用序号字母表示）（2）某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图1所示现把实验中使用的小灯泡接到如图2所示的电路中，其中电源电动势E=6V，内阻r=1，定值电阻R=9，此时灯泡的实际功率为 W（结果保留两位有效数字）图1图2【答案】 C；E；F； 0.80W【名师点睛】本题考查了实验器材的选择、求灯泡的实际功率，要掌握实验器材的选择方法，求灯泡实际功率时要注意图象法的应用，要掌握应用图象法处理实验数据的方法。10某同学采用图（a)所示实验电路来描绘额定电压为12V的小灯泡伏安特性曲线。（1）将图(b）的实物图连接完整。（2）某次实验时，滑动变阻器的滑片从a向b滑动的过程中，发现电压表和电流表原来几乎没有示数，直到接近b端时示数急剧增大。经检查所有电路连线及仪器都完好，则可能原因是： （3）若描绘出的伏安特性曲线如图（c）所示，则灯泡的额定功率为 W。（保留两位有效数字）（4）若将两盏这样的灯泡与电动势12V ,内阻4的电源申联，则灯泡的实际功率为 W。（保留两位有效数字）【答案】（1）如图（2）滑动变阻器阻值远大于灯泡电阻（3）6.6W（4）2.0W（1.9-2.1W均正确）（2）滑动变阻器串联在电路中，电压表测量滑动变阻器电压，刚开始滑动触头P由A端向B端逐渐滑动时，电压表的示数几乎不变，说明随着电阻的变小，滑动变阻器的电阻占整个电路电阻的比例变化不大，直到当滑动触头P滑至临近B端时，电压表的示数急剧变化，说明滑线变阻器的总电阻太大，所以原因是：滑动变阻器阻值太大，有效使用的部分短；【名师点睛】描绘小灯泡的伏安特性曲线是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及U-I图象处理等多方面内容的考查，要重点明确伏安特性曲线的掌握和应用方法