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1、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7－4－7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,

2、 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7－4－8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)開關(guān)S閉合后(　　) 圖7－4－8 A. 通L1的電流為通過L2電流的2倍 B. L1的電阻為7.5 Ω C. L1消耗的電功率為0.75 W D. 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UL1＝3 V, UL2＝UL3＝1.5 V. 在I－U圖像中, 可以讀出

3、相應(yīng)的電流IL1＝0.25 A, IL2＝IL3＝0.2 A, 故A不對(duì). 由R＝知RL1＝12 Ω, 故B不對(duì), 由P＝UI知PL1＝0.75 W, PL2＝0.3 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 Ω) C. 電流表(量程0～500 mA, 內(nèi)阻約0.5 Ω) D. 電壓表(量程0～5 V, 內(nèi)阻約5000 Ω) E. 滑動(dòng)變阻器R1(0～5 Ω, 額定電流2 A) F. 滑動(dòng)變阻器R2(0～50 Ω, 額定電流1 A) G.

4、開關(guān)一個(gè), 導(dǎo)線若干 如果既要滿足測(cè)量要求, 又要使測(cè)量誤差較小, 應(yīng)選擇如圖7－4－9所示的四個(gè)電路中的________, 應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是________. 圖7－4－9 解析: 由于伏安特性曲線中的電壓和電流均要從零開始測(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R1RL/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

5、法描繪這個(gè)小電珠的U－I圖線. 有下列器材供選用: A. 電壓表(0～5 V, 內(nèi)阻10 kΩ) B. 電壓表(0～10 V, 內(nèi)阻20 kΩ) C. 電流表(0～3 A, 內(nèi)阻1 Ω) D. 電流表(0～0.6 A, 內(nèi)阻0.4 Ω) E. 滑動(dòng)變阻器(5 Ω, 1 A) F. 滑動(dòng)變阻器(500 Ω, 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)畫出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖, 并把圖中所示的實(shí)驗(yàn)器

6、材用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖. 圖7－4－10 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I＝＝0.5 A, 所以電流表應(yīng)選用D; 小電珠正常工作時(shí)的電阻為R＝＝8 Ω, 因?yàn)椋綬x, Rx為小電阻, 電流表應(yīng)采用外接法, 要求電壓表從零開始變化, 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、量程恰當(dāng)?shù)碾娏鞅鞟和電

7、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7－4－11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, 并說明如何改正. 圖7－4－11 A. ________________________________________________________________________; B. ____________________________________________

8、____________________________. 解析: (1)由于電壓從0開始調(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, 開關(guān), 導(dǎo)線若干. (1)

9、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)顚憽啊?”、“×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7－4－12甲, 結(jié)果為________Ω. 圖7－4－12 (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)顚憽癮b”、“bc”、“

10、cd”、“de”或“ef”). 數(shù)據(jù)點(diǎn) a b c d e f U/V 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 I/A 0.000 0.122 0.156 0.185 0.216 0.244 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R＝＝Ω＝10.4 Ω, 選多用電表的“×1”倍率時(shí)的中值電阻為15 Ω.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.

11、(3)閉合開關(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0～0.122 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)×1　7.5　(2)如解析圖所示　(3)a　b　(4)ab 7. (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7－4－13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. 閉合開關(guān)后: 圖7－4－13 (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,

12、 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U－I圖線如圖7－4－14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＝________Ω. 圖7－4－14 (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7－4－15的甲、乙、丙, 下列說法正確的是(　　) 圖7－4－15 A. 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

13、的亮度變化, 但電壓表、電流表示數(shù)總不能為零, 說明滑動(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U－I圖線知E＝3.0 V, r＝1 Ω, 當(dāng)小電珠與電阻串聯(lián)后, 由閉合電路歐姆定律得 E＝I(R＋r＋R燈) 又由小電珠的U－I圖線得 R燈＝＝1.2 Ω 解得R＝0.8 Ω. (3)因a元件的I－U圖線是直線, 說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I－U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)AC 8. (創(chuàng)新實(shí)驗(yàn))某同學(xué)用圖7－4－16甲所示電路測(cè)繪額定電壓為3.0

14、V小電珠的I－U圖線, 并研究小電珠實(shí)際功率與所加電壓的關(guān)系. 圖7－4－16 (1)根據(jù)電路圖, 用筆畫線代替導(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), 畫出的小電珠的I－U特性曲線如圖7－4－17, 由此可確定小電珠在電壓為2.5 V時(shí)的實(shí)際功率為________(保留兩位有效數(shù)字). 圖7－4－17 (4)已知小電珠燈絲在27 ℃時(shí)的電阻是1.5 Ω, 并且其電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R＝k(273＋t ℃)

15、, k為比例常數(shù), 根據(jù)I－U特性曲線, 估算該電珠以額定功率工作時(shí)燈絲溫度約為________℃. 解析: (1)如圖所示. (2)開關(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I－U特性曲線可知, 當(dāng)電壓為2.5 V時(shí), 通過小電珠的電流約為0.38 A, 小電珠消耗的功率P＝UI＝2.5×0.38 W＝0.95 W. (4)由小電珠的I－U特性曲線可知, 當(dāng)小電珠正常工作時(shí), 電壓U0＝3.0 V, 電流I0＝0.73 A, 燈絲的電阻R0＝＝ Ω＝6.98 Ω, 則有1.5＝k(273＋27 ℃), 6.98＝k(273＋t ℃)解得t＝1123 ℃. 答案: (1)見解析　(2)a端　(3)0.95 W　(4)1123