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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗八 描繪小電珠的伏安特性曲線課堂檢測 1．以下是“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗的操作步驟． A．閉合開關(guān)，記下電壓表、電流表的一組示數(shù)(U，I)，移動滑動變阻器的滑片位置，每移動一次記下一組(U，I)值，共測出12組左右的數(shù)據(jù) B．將電流表、電壓表、滑動變阻器、燈泡、電源、開關(guān)正確連接成電路，電流表外接，滑動變阻器采用分壓式接法，如圖所示 C．調(diào)節(jié)滑片位置，使閉合開關(guān)前滑片處于滑動變阻器的最左端 D．按所測數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并將各點(diǎn)用直線連接起來，得出小燈泡的伏安特性曲線 (1)以上各步驟中存在錯誤或不足的是________． (2)將各步驟糾正后，按實(shí)驗先后順序排列起來________． 解析：A步驟中測量不同電壓下的電流值時，應(yīng)先預(yù)設(shè)各組數(shù)據(jù)中的電壓值或電流值，而不是隨意測，隨意測會使描點(diǎn)疏密不均勻，畫圖線時出現(xiàn)較大誤差，甚至無法畫出I－U圖線；C步驟中閉合開關(guān)前應(yīng)使燈泡兩端電壓為零，即滑片應(yīng)置于變阻器最右端；D步驟中應(yīng)將各點(diǎn)用平滑的曲線連接起來． 答案：(1)ACD　(2)BCAD 2．有一個小燈泡上標(biāo)有“4 V　2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個小燈泡的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，電阻1 Ω) D．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻0.4 Ω) E．滑動變阻器(5 Ω，1 A) F．滑動變阻器(500 Ω，0.2 A) G．電源、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干 (1)實(shí)驗中電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________．為使實(shí)驗誤差盡量減小，要求電壓表從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)選用________．(用序號字母表示) (2)請在方框內(nèi)畫出滿足實(shí)驗要求的電路圖，并把圖中所示的實(shí)驗器材用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖． 解析：(1)因小燈泡的額定電壓為4 V，所以電壓表應(yīng)選用A，小燈泡的額定電流I＝＝0.5 A，所以電流表應(yīng)選用D；小燈泡正常工作時的電阻為R＝＝8 Ω，因為>Rx，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，故滑動變阻器采用分壓接法，為便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選用E. (2)滿足實(shí)驗要求的電路圖如圖． 接成相應(yīng)實(shí)物電路圖如圖． 答案：(1)A　D　E　(2)見解析 3．某同學(xué)測繪標(biāo)有“4.8 V,0.3 A”字樣的小燈泡的電功率P隨電壓U變化的圖象，要使小燈泡兩端的電壓從0到4.8 V連續(xù)變化，為了使測量盡可能準(zhǔn)確，除了導(dǎo)線和開關(guān)外，可供選擇的儀器還有： A．電流表(量程為0.6 A，內(nèi)阻約為1 Ω) B．電流表(量程為3 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω) C．電壓表(量程為6 V，內(nèi)阻約為2 kΩ) D．電壓表(量程為15 V，內(nèi)阻約為4.5 kΩ) E．滑動變阻器(阻值范圍為0～20 Ω，額定電流為2 A) F．滑動變阻器(阻值范圍為0～2 kΩ，額定電流為0.5 A) G．電池組(電動勢為6 V，內(nèi)阻約為1 Ω) (1)選用的器材代號為________． (2)在下圖甲所示的虛線框中畫出實(shí)驗電路圖． (3)根據(jù)實(shí)驗測量的數(shù)據(jù)描出P－U圖象，如圖乙所示，小燈泡在1.5 V電壓下的阻值為________Ω. 解析：(1)依題意可知，實(shí)驗要求小燈泡兩端的電壓從0到4.8 V連續(xù)變化，所以滑動變阻器采用分壓式接法；又因小燈泡的電阻R＝＝ Ω＝16 Ω，所以滑動變阻器選用阻值范圍較小的E即可；因電池組電動勢為6 V，為保證電壓表讀數(shù)的準(zhǔn)確性，電壓表應(yīng)選量程為6 V的C；因小燈泡的額定電流為0.3 A，為保證電流表讀數(shù)的準(zhǔn)確性，電流表應(yīng)選量程為0.6 A的A；電池組只能選G.故選用的器材代號為ACEG. (2)根據(jù)第(1)問的分析可知，滑動變阻器采用分壓式接法，電流表采用外接法． (3)由題圖乙可知，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5 V時，其消耗的功率為0.1 W，將以上兩個數(shù)據(jù)代入R＝得R＝22.5 Ω. 答案：(1)ACEG　(2)如解析圖所示　(3)22.5 4．要測繪一個標(biāo)有“3 V　0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V，并便于操作．已選用的器材有： 電池組(電動勢為4.5 V，內(nèi)阻約1 Ω)； 電流表(量程為0～250 mA，內(nèi)阻約5 Ω)； 電壓表(量程為0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)； 電鍵一個、導(dǎo)線若干． (1)實(shí)驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的________(填字母代號)． A．滑動變阻器(最大阻值20 Ω，額定電流1 A) B．滑動變阻器(最大阻值1 750 Ω，額定電流0.3 A) (2)實(shí)驗的電路圖應(yīng)選用下列的圖________(填字母代號)． (3)實(shí)驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示．如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V，內(nèi)阻為5 Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是________W. 解析：本題考查描繪小燈泡伏安特性曲線實(shí)驗的器材選用、電路選用及實(shí)驗數(shù)據(jù)處理，意在考查考生實(shí)驗分析及數(shù)據(jù)處理的能力． (1)描繪小燈泡伏安特性曲線實(shí)驗要求電壓調(diào)節(jié)范圍大，因此滑動變阻器采用分壓式，為使調(diào)節(jié)過程中電壓變化盡可能均勻，選用最大阻值較小的滑動變阻器A. (2)由于小燈泡的電阻比較小，因此電流表采用外接法，選用B圖． (3)畫出電源的伏安特性曲線，如圖所示，兩個圖線的交點(diǎn)即為小燈泡接在電源兩端時小燈泡中的電流與小燈泡兩端的電壓，U＝1.0 V，I＝0.10 A，因此小燈泡消耗的功率為P＝UI＝0.1 W. 答案：(1)A　(2)B　(3)0.1 5．太陽能是一種清潔、“綠色”能源．在我國上海舉辦的xx年世博會上，大量利用了太陽能電池．太陽能電池在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電學(xué)器件．某實(shí)驗小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗方法，探究一個太陽能電池在沒有光照時(沒有儲存電能)的I－U特性．所用的器材包括：太陽能電池，電源E，電流表A，電壓表V，滑動變阻器R，開關(guān)S及導(dǎo)線若干． (1)為了達(dá)到上述目的，請將下圖甲連成一個完整的實(shí)驗電路圖． (2)該實(shí)驗小組根據(jù)實(shí)驗得到的數(shù)據(jù)，描點(diǎn)繪出了如圖乙所示的I－U圖象，由圖可知，當(dāng)電壓小于2.00 V時，太陽能電池的電阻________(填“很大”或“很小”)；當(dāng)電壓為2.80 V時，太陽能電池的電阻約為________Ω. 解析：(1)實(shí)驗電路如圖所示． (2)太陽能電池的電阻：R＝＝ Ω ＝1.0103 Ω(965～1 040 Ω均正確) 答案：(1)見解析圖　(2)很大　1.0103(965～1 040) 6．有一個小燈泡上標(biāo)有“4.8 V,2 W”的字樣，現(xiàn)在測定小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關(guān)系曲線．有下列器材可供選用： A．電壓表V1(0～3 V，內(nèi)阻3 kΩ) B．電壓表V2(0～15 V，內(nèi)阻15 kΩ) C．電流表A(0～0.6 A，內(nèi)阻約1 Ω) D．定值電阻R1＝3 kΩ E．定值電阻R2＝15 kΩ F．滑動變阻器R(10 Ω，2 A) G．學(xué)生電源(直流6 V，內(nèi)阻不計) H．開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)實(shí)驗中所用電壓表應(yīng)選用________，定值電阻應(yīng)選用________(均用序號字母填寫)； (2)為盡量減小實(shí)驗誤差，并要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請在方框內(nèi)畫出滿足實(shí)驗要求的電路圖： (3)利用上述實(shí)驗電路圖測出的電壓表讀數(shù)UV與此時小燈泡兩端電壓U的定量關(guān)系是________，下圖的四個圖象中可能正確的是________． 解析：由于量程15 V的電壓表量程較大，所以可以采用擴(kuò)大3 V量程電壓表的辦法，實(shí)驗中所用電壓表應(yīng)選用A，定值電阻應(yīng)選用R1＝3 kΩ的D.采用分壓電路，電流表外接．利用上述實(shí)驗電路圖測出的電壓表讀數(shù)UV與此時小燈泡兩端電壓U的定量關(guān)系是U＝2UV.由P＝U2/R，R隨溫度升高(電壓增大)而增大，小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關(guān)系曲線可能正確的是圖C. 答案：(1)A　D　 (2)電路圖如圖 (3)U＝2UV　C