高考物理人教版一轮复习专题训练第35讲：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验.docx

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1、一轮复习专题训练第35讲：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验类型一、实验原理与器材的选取1要测绘一个标有“3 V0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 )；电流表(量程为0250 mA，内阻约5 )；电压表(量程为03 V，内阻约3 k)；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1 A)B滑动变阻器(最大阻值1750 ，额定电流0.3 A)(2)请将设计的实验电路图画入下面的方框中 (3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示现将这个

2、小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 的电源两端，由此得到小灯泡消耗的功率是 _ W2某同学从实验室中找到一只小灯泡，其额定电压值为2.5 V，额定功率值已模糊不清，他想测定其额定功率值，于是先用欧姆表直接测出该小灯泡的电阻约为4 ，然后再利用实验室相关器材设计一个电路，测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据来绘制小灯泡的U­I图线，进而计算出小灯泡的额定功率(1)实验要求灯泡两端电压从零开始变化，则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1 A)B滑动变阻器(最大阻值1 750 ，额定电流0.3 A)(2)该同学已连接如图甲所示的电

3、路，在连接由滑动变阻器的c端到电压表“3”接线柱的最后一根导线之前，请指出其中仅有的两个不当之处，并说明如何改正_(3)改正错误后，该同学某次测量，电流表指针偏转情况如图乙所示，则电流表的示数为_ A；该同学多次测量记录有关数据并描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线求得该小灯泡的额定功率为_ W.3某实验小组要精确测定额定电压为2.5 V的LED灯正常工作时的电阻已知该灯正常工作时的电阻约为500 ，电路符号与小灯泡相同实验室提供的器材有：A电流表A1(量程为010 mA，内阻RA1约为3 ，示数用I1表示)B电流表A2(量程为03 mA，内阻RA215 ，示数用I2表示)C定值电阻R16

4、97 D定值电阻R2985 E滑动变阻器R(020 )F电压表V(量程为012 V，内阻RV1 k，示数用U表示)G蓄电池(电动势为12 V，内阻很小)H开关一个，导线若干(1)如图甲所示，请选择合适的器材，电表1为_，电表2为_，定值电阻为_(填写器材前的字母编号)(2)将如图乙所示的电路图补充完整(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx_.(用相应字母表示)4现要用伏安法描绘一只标值为“2.5 V，0.6 W”小灯泡的I­U图线，有下列器材供选用：A电压表(03 V，内阻3 k；015 V，内阻10 k)B电流表(00.6 A，内阻0.5 ；03 A，内阻0.1 )C滑动

5、变阻器(10 ，2 A)D滑动变阻器(100 ，1.0 A)E蓄电池(电动势6 V，内阻不计)(1)为了减小测量误差，图甲中的S1应接_(填“M”或“N”)，滑动变阻器应选用_(用序号字母表示)(2)根据你选择的电路，用笔画线代替导线在图乙中将实物连接成实验所需电路图类型二、实验操作和数据处理5如图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5 V的小灯泡的伏安特性曲线的实验电路图(1)根据如图甲所示电路图，用笔画线代替导线，将如图乙所示的实物图连接完整(2)开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于_端(选填“A”“B”或“AB中间”)(3)实验中测得有关数据如下表：根据表中的实验数据，在下图中画

6、出小灯泡的I­U特性曲线(用横坐标表示U).U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27(4)根据你描绘的I­U特性曲线，可求得灯泡的额定功率为_W.6硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点)，探究其在无光照时的反向伏安特性图中电压表V1量程选用3 V，内阻为6.0 k；电压表V2量程选用15 V，内阻约为30 k；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12 V，内阻不计(1)根据图甲，用笔画线代替导线，

7、将图乙连接成完整电路 (2)用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示数U1、U2某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1_V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为_mA(结果保留两位小数)该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(表中“”表示反向)，并在坐标纸上建立Ix­Ux坐标系，标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点请你标出余下的4个坐标点，并绘出Ix­Ux图线 由Ix­Ux图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，Ix与Ux成_(填“线性”或“非线性”

8、)关系7在探究小灯泡的伏安特性曲线时，所用小灯泡上标有“2.5 V，0.6 W”字样，实验室提供的器材有：A电流表A1(内阻约为5 、量程为025 mA)B电流表A2(内阻约为1 ，量程为0300 mA)C电压表V1(内阻约为5 k、量程为03 V)D电压表V2(内阻约为15 k、量程为015 V)E滑动变阻器R1(最大阻值为10 、额定电流为0.6 A)F滑动变阻器R2(最大阻值为1000 、额定电流为0.2 A)G稳压电源E(电动势为9.0 V、内阻可忽略)H开关一个、定值电阻若干、导线若干由以上信息回答下列问题：(1)实验前设计的电路图如图甲所示为了减小实验误差，该实验所用的电流表、电压

9、表、滑动变阻器应分别为_(选填器材前的字母)为保护滑动变阻器和灯泡，应在电路中串联的定值电阻R0合适的电阻值应为_(选填“1 ”“10 ”“30 ”或“100 ”)(2)请确定测量电路中电压表右侧导线的正确位置后，在图乙中用笔画线代替导线，将实物完整连接起来(3)连接好电路后，通过改变滑动变阻器的滑片位置，并通过计算机描绘了该小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示若将两个这样的小灯泡并联后直接接在电动势E3 V、内电阻r5 的电源上，每个小灯泡所消耗的实际功率为_W(结果保留两位有效数字) 8在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，A、B、C三位学生用导线按如图甲所示方式连接好电路，电路中所有元件都完好

10、，且电压表和电流表已调零闭合开关后：(1)A学生发现电压表示数为2 V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，这是由于导线_断路；(2)B学生发现电压表的示数为零，电流表的示数为0.3 A，小灯泡亮，这是由于导线_断路；(3)C学生发现反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数都不能调为零，这是由于导线_断路；(4)电路检查完备后，用正确的电路测得小灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，如图乙所示现将它与19 的定值电阻R 串联，接在电动势为8 V 内阻为1 的电源上，则小灯泡的实际功率是_W.类型三、实验改进与创新本实验的创新改进之处主要集中在三点：1数据处理方式的改进：采

11、取“DIS”数字化实验系统进行数据的采集和处理2被测元件的变更：探究其他元件的伏安特性3实验目的变更：如探究元件的电阻随温度变化的规律9为测绘一个标有“4 V2.4 W”小电风扇(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线，电风扇两端的电压需要从零逐渐增加到4 V，便于操作，实验室备有下列器材：A电池组(电动势为4.5 V，内阻约为1 )B电压表V(量程为06 V，内阻约为4 k)C电流表A1(量程为00.6 A，内阻约为0.2 )D电流表A2(量程为03 A，内阻约为0.05 )E滑动变阻器R1(最大阻值5 ，额定电流1 A)F滑动变阻器R2(最大阻值1 750 ，额定电流0.3 A)G开关和导线若干(1

12、)实验中所用的电流表应选_(选填“C”或“D”)，滑动变阻器应选_(选填“E”或“F”)(2)在方框内画出实验电路图(3)当电压表示数大于0.5 V时电风扇才开始转动，小电风扇的伏安特性曲线如图所示，则电风扇的电阻为_，正常工作时的机械功率为_W.10发光二极管(LED)是一种节能、环保的元器件，被广泛应用到显示器、照明等各领域某兴趣小组为探究工作电压是“1.44 V”、正向直流电流是“520 mA”的LED管的I­U曲线，设计了如图1所示的实验电路实验室备有以下器材：电流表A1：量程050 mA，内阻约为50 电流表A2：量程0200 mA，内阻约为10 电压表V：量程05 V，内

13、阻约为10 k滑动变阻器R1：阻值范围015 ，允许最大电流1 A滑动变阻器R2：阻值范围01 k，允许最大电流100 mA直流电源E：输出电压6 V，内阻不计开关(S)、导线若干(1)为了提高实验结果的准确性，电流表应选择_；滑动变阻器应选用_(以上填器材代号)(2)实验小组根据实验得到的数据描点绘出了如图2所示的I­U图象，而发光二极管(LED)的效率与通过二极管的电流I的关系曲线如图3所示其中发光二极管的效率是指辐射的全部光功率与供给发光二极管的电功率比值则发光二极管效率达最大时其电阻RL_，辐射的光功率_W11太阳能是一种清洁、“绿色”能源在我国上海举办的2010年世博会上，

14、大量利用了太阳能电池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根据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I­U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，请将图甲连成一个完整的实验电路图(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的I­U图象，由图可知，当电压小于2.00 V时，太阳能电池的电阻_(填“很大”或“很小”)；当电压为2.80 V时，太阳能电池的电阻约为_12在一次探究小灯泡的伏安特性曲线的实

15、验中，所用的器材有： 灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、开关S和导线若干(1)若要求小灯泡两端的电压从零开始变化，则应选择下列电路中的哪一个进行测量（ ） (2)(多选)A同学利用所选择的电路图，采用正确的测量方法，得到了所测灯泡L的伏安特性曲线如图所示，P为曲线上的一点，PN为图线上P点的切线，则下列说法正确的是（ ）A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小C对应P点，小灯泡的电阻约为5.33 D对应P点，小灯泡的电阻约为16 (3)B同学利用所选择的电路采用正确的方法，分别测出了两只灯泡L1和L2的U­I图象如图甲

16、中曲线所示然后将灯泡L1和L2与电池组(电动势和内阻恒定) 连成如图乙所示的电路将开关与灯泡L1接通时，理想电流表的示数为0.3 A；开关与灯泡L2接通时，理想电流表的示数为0.6 A该同学利用理想电流表的示数，结合灯泡L1和L2的U­I图象，得出该电池组的电动势为_ V，内阻为_ .(结果保留两位有效数字)13某同学研究小灯泡的伏安特性所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表(量程3 V，内阻3 k)；电流表(量程0.5 A，内阻0.5 )；固定电阻R0(阻值1000 )；滑动变阻器R(阻值09.0 )；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；

17、导线若干(1)实验要求能够实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示 图(a) 图(b)由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率_(填“增大”“不变”或“减小”)(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 )和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W，最大功率为_W(结果均保留两位小数)14某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线

18、的连接 (1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；(2)某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为_A；(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将_只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为_W(保留两位小数)15某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”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开关、导线外，还有：电压表V1(量程03 V，内阻等于3 k)电压表V2(量程015 V，内阻等于15 k)电流表A1(量程0200 mA，内阻等于10 ) 电流表A2(量程03 A，内阻等于0.1 )滑动变阻器R1(010 ，额定电流2 A)滑动变阻器R2(01 k，额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 )定值电阻R4(阻值等于10 )定值电阻R5(阻值等于1 k)电源E(E6 V，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I­U图象应是下图中的_