2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)知能演練 實(shí)驗(yàn)八 描繪小電珠的伏安特性曲線 滬科版1. 在描繪小電珠的伏安特性曲線時(shí), 采用如圖747所示的電路, 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí), 電流表的示數(shù)變化而電壓表的指針不動(dòng), 下列原因可能的是()A. 電珠中燈絲已燒斷B. 滑片接觸不良C. 電珠內(nèi)部短路D. 滑動(dòng)變阻器A端接觸不良解析: 選C.由圖知, 若電壓表的電阻無(wú)窮大, 移動(dòng)滑片時(shí), 因電流表示數(shù)有變化, 故和電流表串聯(lián)的回路中不存在斷點(diǎn), 故A錯(cuò); 若滑片接觸不良, 電路中不可能有電流, 故B錯(cuò). 若滑動(dòng)變阻器A端接觸不良, 滑片移動(dòng)時(shí)電流表和電壓表讀數(shù)均變, 故D錯(cuò). 若電珠內(nèi)部短路則電珠兩端電壓為零, 電壓表指針不變, 移動(dòng)滑動(dòng)時(shí), 只有電流表指針變化, 故選C.2. 在如圖748甲所示的電路中, 電源電動(dòng)勢(shì)為3.0 V, 內(nèi)阻不計(jì), L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小電珠, 這種小電珠的伏安特性曲線如圖乙所示, 當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后()圖748A. 通L1的電流為通過(guò)L2電流的2倍B. L1的電阻為7.5 C. L1消耗的電功率為0.75 WD. L2消耗的電功率為0.375 W解析: 選C.因電源內(nèi)阻不計(jì), S閉合后UL13 V, UL2UL31.5 V. 在IU圖像中, 可以讀出相應(yīng)的電流IL10.25 A, IL2IL30.2 A, 故A不對(duì). 由R知RL112 , 故B不對(duì), 由PUI知PL10.75 W, PL20.3 W, 故C正確, D錯(cuò)誤. 3. 在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中備有下列器材: A. 小電珠(3.8 V,1.5 W)B. 直流電源(電動(dòng)勢(shì)4.5 V, 內(nèi)阻約0.4 )C. 電流表(量程0500 mA, 內(nèi)阻約0.5 )D. 電壓表(量程05 V, 內(nèi)阻約5000 )E. 滑動(dòng)變阻器R1(05 , 額定電流2 A)F. 滑動(dòng)變阻器R2(050 , 額定電流1 A)G. 開(kāi)關(guān)一個(gè), 導(dǎo)線若干如果既要滿(mǎn)足測(cè)量要求, 又要使測(cè)量誤差較小, 應(yīng)選擇如圖749所示的四個(gè)電路中的_, 應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是_. 圖749解析: 由于伏安特性曲線中的電壓和電流均要從零開(kāi)始測(cè)量, 所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用分壓式, 分壓式接法適用于測(cè)量較大阻值電阻(與滑動(dòng)變阻器的總電阻相比), 由于R1<RL, 選用R1時(shí)滑片移動(dòng)時(shí), 電壓變化明顯, 便于調(diào)節(jié). 又小電珠的電阻約RL9.6 , RV/RL>RL/RA, 所以安培表應(yīng)該選用外接法. 答案: 丙R1(或E)4. 有一個(gè)小電珠上標(biāo)有“4 V,2 W”的字樣, 現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)小電珠的UI圖線. 有下列器材供選用: A. 電壓表(05 V, 內(nèi)阻10 k)B. 電壓表(010 V, 內(nèi)阻20 k)C. 電流表(03 A, 內(nèi)阻1 )D. 電流表(00.6 A, 內(nèi)阻0.4 )E. 滑動(dòng)變阻器(5 , 1 A)F. 滑動(dòng)變阻器(500 , 0.2 A)(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用_, 電流表應(yīng)選用_. 為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小, 要求電壓表從零開(kāi)始變化且多取幾組數(shù)據(jù), 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(用序號(hào)字母表示). (2)請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖, 并把圖中所示的實(shí)驗(yàn)器材用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖. 圖7410解析: (1)因小電珠的額定電壓為4 V, 所以電壓表應(yīng)選用A, 小電珠的額定電流I0.5 A, 所以電流表應(yīng)選用D; 小電珠正常工作時(shí)的電阻為R8 , 因?yàn)镽x, Rx為小電阻, 電流表應(yīng)采用外接法, 要求電壓表從零開(kāi)始變化, 故滑動(dòng)變阻器采用分壓接法, 為便于調(diào)節(jié), 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用E.(2)滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖如圖. 接成相應(yīng)實(shí)物電路圖如圖. 答案: (1)ADE(2)見(jiàn)解析5. (xx·高考重慶理綜卷)在探究小電珠的伏安特性實(shí)驗(yàn)中, 所用器材有: 電珠L(zhǎng)、量程恰當(dāng)?shù)碾娏鞅鞟和電壓表V、直流電源E、滑動(dòng)變阻器R、電鍵S等, 要求電珠兩端電壓從0 V開(kāi)始變化. (1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用_接法(填“分壓”或“限流”). (2)某同學(xué)已連接如圖7411所示的電路, 在連接最后一根導(dǎo)線的c端到直流電源正極之前, 請(qǐng)指出其中僅有的2個(gè)不當(dāng)之處, 并說(shuō)明如何改正. 圖7411A. _; B. _.解析: (1)由于電壓從0開(kāi)始調(diào)節(jié), 滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法. (2)不當(dāng)之處: A.在連線時(shí), 必須斷開(kāi)電源, 即電鍵S不應(yīng)閉合; B.分壓式接入滑動(dòng)變阻器, 輸出電壓從最小開(kāi)始, 即滑片應(yīng)置于b端. 答案: (1)分壓(2)A.電鍵S不應(yīng)閉合, 應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)B. 滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P位置不當(dāng), 應(yīng)將其置于b端6. (xx·高考廣東理綜卷)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中, 所用器材有: 小電珠(2.5 V,0.6 W), 滑動(dòng)變阻器, 多用電表, 電流表, 學(xué)生電源, 開(kāi)關(guān), 導(dǎo)線若干. (1)粗測(cè)小電珠的電阻, 應(yīng)選擇多用電表_倍率的電阻擋(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)“×1”、“×10”或“×100”); 調(diào)零后, 將表筆分別與小電珠的兩極連接, 示數(shù)如圖7412甲, 結(jié)果為_(kāi).圖7412(2)實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測(cè)量電壓, 請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖乙完成實(shí)物圖丙中的連線. (3)開(kāi)關(guān)閉合前, 應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于_端. 為使小電珠亮度增加, P應(yīng)由中點(diǎn)向_端滑動(dòng). (4)下表為電壓等間隔變化測(cè)得的數(shù)據(jù). 為了獲得更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)圖像, 必須在相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)_間多測(cè)幾組數(shù)據(jù)(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”). 數(shù)據(jù)點(diǎn)abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244解析: (1)由小電珠的額定電壓為2.5 V, 額定功率為0.6 W, 可得小電珠正常工作時(shí)電阻R10.4 , 選多用電表的“×1”倍率時(shí)的中值電阻為15 .因?yàn)樵谥兄惦娮韪浇鼫y(cè)量的量最精確, 又知10.4在15附近, 所以選擇“×1”倍率. (2)在畫(huà)實(shí)物連線時(shí), 應(yīng)先連干路, 再連分壓電路, 連接如圖所示. (3)閉合開(kāi)關(guān)前P應(yīng)先置于a端, 此舉為保護(hù)小電珠. 為使小電珠亮度增加, 滑片P應(yīng)向b端滑動(dòng), 使其分壓增加. (4)在ab間電流的變化從00.122 A, 變化較大, 為了更準(zhǔn)確, 應(yīng)在ab間多測(cè)幾組數(shù)據(jù). 答案: (1)×17.5(2)如解析圖所示(3)ab(4)ab7. (xx·賀州模擬)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中, 用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按如圖7413所示方式連接好電路, 電路中所有元器件都完好, 且電壓表和電流表已調(diào)零. 閉合開(kāi)關(guān)后: 圖7413(1)若不管怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器, 小電珠亮度能發(fā)生變化, 但電壓表、電流表的示數(shù)總不能為零, 則可能是_導(dǎo)線斷路. (2)某同學(xué)測(cè)出電源和小電珠的UI圖線如圖7414所示, 將小電珠和電阻R串聯(lián)后接到電源上, 要使電路中電流為1.0 A, 則R_.圖7414(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中還測(cè)出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖中7415的甲、乙、丙, 下列說(shuō)法正確的是()圖7415A. a可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用B. b能作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用C. b的阻值隨電壓升高而增大D. c的阻值隨電壓升高而增大解析: (1)若調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器, 小電珠的亮度變化, 但電壓表、電流表示數(shù)總不能為零, 說(shuō)明滑動(dòng)變阻器不起分壓作用, 所以可能是g導(dǎo)線斷路. (2)由電源的UI圖線知E3.0 V, r1 , 當(dāng)小電珠與電阻串聯(lián)后, 由閉合電路歐姆定律得EI(RrR燈)又由小電珠的UI圖線得R燈1.2 解得R0.8 .(3)因a元件的IU圖線是直線, 說(shuō)明其阻值不隨電壓的變化而變化, 故可作為標(biāo)準(zhǔn)電阻, 故A對(duì), B錯(cuò); 因IU圖線的斜率的倒數(shù)表示電阻值的變化, 故C對(duì)D錯(cuò). 答案: (1)g(2)0.8(3)AC8. (創(chuàng)新實(shí)驗(yàn))某同學(xué)用圖7416甲所示電路測(cè)繪額定電壓為3.0 V小電珠的IU圖線, 并研究小電珠實(shí)際功率與所加電壓的關(guān)系. 圖7416(1)根據(jù)電路圖, 用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線, 將圖乙中的實(shí)驗(yàn)電路連成完整的實(shí)驗(yàn)電路. (2)開(kāi)關(guān)S閉合之前, 圖甲中滑動(dòng)變阻器R的滑片應(yīng)置于_(填“a端”“b端”或“ab的正中間”). (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), 畫(huà)出的小電珠的IU特性曲線如圖7417, 由此可確定小電珠在電壓為2.5 V時(shí)的實(shí)際功率為_(kāi)(保留兩位有效數(shù)字). 圖7417(4)已知小電珠燈絲在27 時(shí)的電阻是1.5 , 并且其電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為Rk(273t ), k為比例常數(shù), 根據(jù)IU特性曲線, 估算該電珠以額定功率工作時(shí)燈絲溫度約為_(kāi).解析: (1)如圖所示. (2)開(kāi)關(guān)S閉合之前, 應(yīng)使小電珠兩端的電壓最小, 故滑動(dòng)變阻器R的滑片應(yīng)置于a端. (3)由小電珠的IU特性曲線可知, 當(dāng)電壓為2.5 V時(shí), 通過(guò)小電珠的電流約為0.38 A, 小電珠消耗的功率PUI2.5×0.38 W0.95 W.(4)由小電珠的IU特性曲線可知, 當(dāng)小電珠正常工作時(shí), 電壓U03.0 V, 電流I00.73 A, 燈絲的電阻R0 6.98 , 則有1.5k(27327 ), 6.98k(273t )解得t1123 .答案: (1)見(jiàn)解析(2)a端(3)0.95 W(4)1123