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1、2022年高考物理一輪復(fù)習 梯級演練 強技提能 實驗八 描繪小電珠的伏安特性曲線 滬科版 【雙基題組】 1.(xx·濟南模擬)有一個小燈泡上標有“4V,2W”的字樣,現(xiàn)要描繪這個燈泡的伏安特性圖線。有下列器材供選用: A.電壓表(0～5V,內(nèi)阻約為10kΩ) B.電壓表(0～10V,內(nèi)阻約為20kΩ) C.電流表(0～0.3A,內(nèi)阻約為1Ω) D.電流表(0～0.6A,內(nèi)阻約為0.4Ω) E.滑動變阻器(10Ω,2A) F.學生電源(直流6V),還有電鍵、導線若干 (1)實驗中所用電壓表應(yīng)選用　　　,電流表應(yīng)選用　　　　。(選填器材前的字母) (2)實驗時要求盡量減小實驗誤

2、差,測量電壓從零開始多取幾組數(shù)據(jù),請將甲圖中實物連接成滿足實驗要求的測量電路。 (3)該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的U-I圖像,根據(jù)圖像可知小燈泡的電阻隨著電流的增大而　　　　(選填“增大”“減小”或“不變”)。 2.(xx·遼寧五校聯(lián)考)從下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑?測量小電珠的伏安特性曲線,得到如圖的I-U圖線。 器材(代號) 規(guī)格 電流表(A1) 電流表(A2) 電壓表(V1) 電壓表(V2) 滑動變阻器(R0) 電池(E) 開關(guān)(S) 導線若干 量程0～0.6A,內(nèi)阻1Ω 量程0～3 A,內(nèi)阻1Ω 量程0～3 V,內(nèi)阻約2 kΩ 量程0～15 V

3、,內(nèi)阻約10 kΩ 阻值0～25Ω 電動勢6 V,內(nèi)阻不計 (1)在如圖所示的I-U圖線中,A到B過程中小電珠電阻改變了　　　Ω。 (2)測量電路中電流表應(yīng)選用　　　(填代號),電壓表應(yīng)選用　　　(填代號),電流表應(yīng)采用　　　(選填“內(nèi)”或“外”)接法。 (3)在圖示虛線框中用筆補畫完整實驗電路圖,要求變阻器滑片右移時,小電珠兩端電壓變大。 3.(xx·廈門模擬)發(fā)光二極管在生產(chǎn)和生活中得到了廣泛的應(yīng)用,如圖所示是一種發(fā)光二極管的實物圖,正常使用時,帶“+”號的一端接高電勢,帶“-”號的一端接低電勢,某同學想描繪它的伏安特性曲線,實驗測得它兩端的電壓U和通過它的電流,所得

4、數(shù)據(jù)如表所示。 U/V 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80 I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 12.0 19.0 30.0 (1)實驗室提供的器材如下： A.電壓表(量程0～3V,內(nèi)阻約10kΩ) B.電壓表(量程0～15V,內(nèi)阻約25kΩ) C.電流表(量程0～50mA,內(nèi)阻約50Ω) D.電流表(量程0～0.6A,內(nèi)阻約1Ω) E.滑動變阻器(阻值范圍0～10Ω,允許最大電流3A) F.電源(電動勢6V,內(nèi)阻不計) G.開關(guān),導線 該同學做實驗時,電壓表選用的是　　　,電流表選用的是　　

5、　。(填選項字母) (2)請在圖甲中以筆畫線代替導線,按實驗要求將實物圖中的連線補充完整。 (3)在實驗過程中,開關(guān)S閉合前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最　　　端(選填“左”或“右”)。 (4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖乙所示的坐標紙中畫出該發(fā)光二極管的I-U圖線。 (5)由I-U圖線可知：二極管的電阻值隨工作電壓的增大而　　　(選填“不變”“增大”或“減小”)。 (6)若此發(fā)光二極管的最佳工作電流為10mA,現(xiàn)將此發(fā)光二極管與電動勢為3V、內(nèi)阻不計的電池組相連,還需串聯(lián)一個阻值R=　　　Ω的電阻,才能使它工作在最佳狀態(tài)。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 【高考題組】 4.(xx·福建高考)硅光

6、電池在無光照時不產(chǎn)生電能,可視為一電子元件。某實驗小組設(shè)計如圖甲電路,給硅光電池加反向電壓(硅光電池負極接高電勢點,正極接低電勢點),探究其在無光照時的反向伏安特性。圖中電壓表V1量程選用3V,內(nèi)阻為6.0kΩ;電壓表V2量程選用15V,內(nèi)阻約為30 kΩ;R0為保護電阻;直流電源電動勢E約為12V,內(nèi)阻不計。 (1)根據(jù)圖甲,用筆畫線代替導線,將圖乙連接成完整電路。 (2)用遮光罩罩住硅光電池,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)變阻器R,讀出電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2。 ①某次測量時,電壓表V1示數(shù)如圖丙,則U1=　　　　V,可算出通過硅光電池的反向電流大小為　　　　　mA(保留兩位小數(shù))。

7、 ②該小組測出大量數(shù)據(jù),篩選出下表所示的9組U1、U2數(shù)據(jù),算出相應(yīng)的硅光電池兩端反向電壓Ux和通過的反向電流Ix(表中“-”表示反向),并在坐標紙上建立Ix-Ux坐標系,標出了與表中前5組Ux、Ix數(shù)據(jù)對應(yīng)的5個坐標點。請你標出余下的4個坐標點,并繪出Ix-Ux圖線。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U1/V 0.00 0.00 0.06 0.12 0.24 0.42 0.72 1.14 1.74 U2/V 0.0 1.0 2.1 3.1 4.2 5.4 6.7 8.1 9.7 Ux/V 0.0 -1.0 -2.0

8、 -3.0 -4.0 -5.0 -6.0 -7.0 -8.0 Ix/mA 0.00 0.00 -0.01 -0.02 -0.04 -0.07 -0.12 -0.19 -0.29 ③由Ix-Ux圖線可知,硅光電池無光照下加反向電壓時,Ix與Ux成　　　　(選填“線性”或“非線性”)關(guān)系。 5.(xx·安徽高考)如圖為“測繪小燈泡伏安特性曲線”實驗的實物電路圖,已知小燈泡額定電壓為2.5V。 (1)完成下列實驗步驟： ①閉合開關(guān)前,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,　 。 ②閉合開關(guān)后,逐漸移動變阻器的滑

9、片,　 。 ③斷開開關(guān)……根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。 (2)在虛線框中畫出與實物電路相應(yīng)的電路圖。 6.(xx·四川高考)某學習小組的同學擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下： 小燈泡L,規(guī)格“4.0 V　0.7 A”; 電流表A1,量程3 A,內(nèi)阻約為0.1Ω; 電流表A2,量程0.6 A,內(nèi)阻r2=0.2Ω; 電壓表V,量程3 V,內(nèi)阻rV=9kΩ; 標準電阻R1,阻值1Ω; 標準電阻R2,阻值3kΩ; 滑動變阻器R,阻值范圍0～10Ω; 學生電源E,電動勢6V,

10、內(nèi)阻不計; 開關(guān)S及導線若干。 (1)甲同學設(shè)計了如圖甲所示的電路來進行測量,當通過L的電流為0.46 A時,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,此時L的電阻為　　　　Ω。 (2)乙同學又設(shè)計了如圖丙所示的電路來進行測量,電壓表指針指在最大刻度時,加在L上的電壓值是　　　　V。 答案解析 1.【解析】(1)根據(jù)燈泡額定電壓和額定功率估算,電流表應(yīng)選用D、電壓表應(yīng)選用A。 (2)滑動變阻器用分壓式,電流表應(yīng)外接如圖。 (3)根據(jù)U-I圖像,小燈泡電阻隨電流增大而增大。 答案:(1)A　D　(2)見解析圖　(3)增大 2.【解析】(1)先分別通過AO和BO連線的斜率,求出A、B兩

11、點對應(yīng)電阻為30Ω和40Ω,則A到B過程中小電珠電阻改變了40Ω-30Ω=10Ω。 (2)由圖像測量的最大數(shù)值可知,電流表應(yīng)選小量程0.6A,即A1,電壓表應(yīng)選較大量程15V,即V2。由于=100Ω>40Ω,故應(yīng)采用電流表外接法。 (3)電表讀數(shù)從0開始,故變阻器應(yīng)采用分壓式接法,如圖所示。 答案：(1)10　(2)A1　V2　外　(3)見解析圖 3.【解析】(1)根據(jù)實驗測得它兩端的電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)范圍可知：電壓變化的最大值為2.8V,所以電壓表選A;電流變化的最大值為30mA,所以電流表選C。 (2)電壓、電流要從0測起,所以滑動變阻器應(yīng)該用分壓式;二極管的電阻更

12、接近電流表的內(nèi)阻,電流表應(yīng)該用外接法。實物圖的連接如圖所示。 (3)根據(jù)題意可知當開關(guān)S閉合前,應(yīng)使滑動變阻器接入電路的阻值最大,即滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最左端。 (4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖上描出各點,用平滑的曲線連接起來。如圖所示。 (5)圖線的斜率表示電阻的倒數(shù),故隨電壓的增大,電阻減小。 (6)根據(jù)I-U圖線,可知當二極管的工作電壓為1.9V時,工作電流約為10mA,串聯(lián)電阻上分得的電壓應(yīng)為1.1V,故應(yīng)串聯(lián)的電阻為R=110Ω。 答案：(1)A　C　(2)見解析圖　(3)左　(4)見解析圖 (5)減小　(6)110(在100～120之間均算對) 4.【解析】(1)滑動變

13、阻器的分壓接法應(yīng)將全電阻接入主回路,依題意選擇兩電壓表量程,并據(jù)電流流向選擇接線柱,連線如圖。 (2)①據(jù)3 V量程可知精確到0.1 V,因此U1=1.40V,據(jù)I==0.23mA可得與電壓表V1串聯(lián)的電池的反向電流。 ②依表格數(shù)據(jù)進行描點,可繪出Ix-Ux圖像如圖。 ③據(jù)繪出的Ix-Ux圖像是曲線可知Ix與Ux是非線性關(guān)系。 答案：(1)連線見解析圖　(2)①1.40　0.23 ②描點繪出的Ix-Ux圖像見解析圖 ③非線性 5.【解析】(1)①開關(guān)閉合前應(yīng)使小燈泡兩端的電壓為0,所以應(yīng)使滑動變阻器的滑片滑至最左端。②實驗中要測出多組小燈泡兩端的電壓和電流值,因此閉合開關(guān)

14、后,逐漸移動變阻器的滑片,增加小燈泡兩端的電壓,記錄電壓表和電流表的多組讀數(shù),電壓表的讀數(shù)不應(yīng)超過2.5V。 (2)根據(jù)實物圖畫出電路圖如圖： 答案：(1)①使滑動變阻器的滑片滑至最左端　②增加小燈泡兩端的電壓,記錄電壓表和電流表的多組讀數(shù),直至電壓表示數(shù)達到小燈泡的額定電壓 (2)電路圖見解析 6.【解析】(1)由題意可知電壓表的滿偏電壓為3.0V,則圖示電壓為2.3V,所以L的電阻為R==Ω=5Ω。 (2)由題意可知電壓表的滿偏電壓為3.0V,則通過電壓表的電流為I==A=mA,此時通過定值電阻R2的電流也是I=mA,則定值電阻R2兩端的電壓為U2=IR2=mA×3 000Ω=1.0V,所以燈泡L兩端的電壓為U=U1+U2=4.0V。 答案：(1)5　(2)4