高考物理一轮复习实验描绘小灯泡的伏安特性曲线课时作业含答案.docx

1、1 2020 届一轮复习人教版 实验： 描绘小灯泡的伏安特性曲线 课 时作业 时间： 45 分钟 1图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线 ”实验的实物连接图 2 、 ) (1) 根据图甲画出实验电路图 答案： 如图所示 ( 见解析 ) (2) 调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的、所示， 电流表量程为 0.6 A， 电压表量程为 3 V 所示读数为： 0.10_A 、 0.24_A 、 2.00_V 0.27_V 两组数据得到的电阻分别为 (8.3 0.1) _ 和 (2.7 0.1) _ ( 后两空答案可互换 3 解析： (1) 根据实物图画出电路图如图 4 (2)

2、 由实物图可知，电流表接的是 数 为 0.02 A5 0.10 A， 的 读 数 为 0.6 A 的量程，电压表接的是 3 V 的量程，因此的读 0.02 A12 0.24 A， 的 读 数 为 0.1 V20.0 2.00 V， 的读数为 0.1 V 2.7 0.27 V. 两组数据得到的电阻 R U 1 2.00 1 I 1 0.24 8.3 ， R U22 I 2 0.27 0.10 2.7 . 2 有一个小灯泡上标有“ 4 V 2 W”的字样， 现在要用伏安法描绘这个灯泡的 I - U图线， 现有下列器材供选用： A 电压表 (0 5 V ，内阻约为 10 k ) B 电压表 (0 1

3、5 V ，内阻约为 20 k ) C 电流表 (0 3 A ，内阻为 0.4 ) D 电流表 (0 0.6 A ，内阻为 1 ) E. 滑动变阻器 ( 最大阻值为 F. 滑动变阻器 ( 最大阻值为 10 ，允许最大电流为 2 A) 500 ，允许最大电流为 1 A) G学生电源 ( 直流 6 V) 、开关、导线若干 (1) 实 验 时 ， 选 用 图 甲 而 不 选 用 图 乙 所 示 的 电 路 图 来 完 成 实 验 ， 其理由是描绘灯泡的 I - U 图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据 (2) 实验中所用电压表应选用 A， 电流表应选用 D， 滑动变阻器应选用 E.( 用序号字母表

4、 示) 5 2 解析： (1) 因实验目的是描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要多次改变小灯泡两端的电压， 故采用甲图所示的分压式电路合适， 这样电压可以从零开始调节， 且能方便地测多组数据 (2) 因小灯泡额定电压为 4 V,0 15 V 的量程太大，读数误差大，所以电压表选 0 5 V 的 A； 小灯 泡的额定电流 I 0.5 A， 则电流表选 D； 滑动变阻器 F 的最大阻值远大于小灯泡电阻 8 ， 调节不方便，故应选滑动变阻器 E；又因 RVRARx，所以电流表应外接 3. 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 成部分导线的连接 (1) 实 验 要

5、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 答案： 见解析 (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 0.44 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 4 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 6 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 2.25 W( 保留两位小数 ) 7 8 解析： (1) 要使电流表示数从零逐渐增加， 滑动变阻器应采

6、用分压接法， 实物接线图如图 所示 (2) 由于最小刻度值为 0.02 A ，因此示数为 0.44 A. (3) 电源内阻为 1 ， 所以当外电路总电阻等于电源内阻时，消耗电功率最大，此时外 电路电压等于内电压等于 1.5 V ，由图知当小电珠电压等于 1.5 V 时电流约为 0.38 A ，此时 U 电阻约为 R I 3.95 ， 并联后的总电阻为 1 ，所以需要 4 个小电珠，小电珠消耗的总 U2 功率约为 P R 外 1.5 1 2 W 2.25 W. 9 4. 有一只标值为“ 2.5 V， x W”的小灯泡，其额定功率的标值已模糊不清某同学想通 过测 绘灯丝伏安特性曲线的方法来测出该灯

7、泡的额定功率 10 1 已知小灯泡的灯丝电阻约为 5 ，请先在图甲中补全伏安法测量灯丝电阻的电路图， 再 选择电流表、电压表的合适量程，并按图甲连接方式将图乙中的实物连成完整的电路 答案： 见解析 2 开关 S 闭合之前，将图乙中滑动变阻器的滑片应置于 B 端 ( 选填“ A 端”“ B 端”或 “ AB正中间” ) 3 该同学通过实验作出了灯丝的伏安特性曲线如图丙所示， 则小灯泡的额定功率为 1.1 W. 解析： (1) 小灯泡电阻较小，所以，电流表外接，电路图及实物图如图所示 (2) 开关 S 11 闭合前， 被测电路两端电压应最小， 滑片应置于 B 端 (3) 由题图丙知， 灯泡两端额定

8、电压为 2.5 V 时，电流为 I 0.44 A ，所以灯泡的额定功率 P UI 2.5 0.44 W 1.1 W. 5. 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 k ；电压表 V2 量程选用 15 V ，内阻 约为 30 k ；R 0 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，将图乙连接成完整电路 12 U2. 答案： 见解析图 (2) 用遮光罩罩住硅光

9、电池，闭合开关 S， 调节变阻器 R， 读出电压表 V1、 V2 的示数 U1、 某次测量时，电压表 V1 示数如图丙所示，则 U11 .40 V，可算出通过硅光电池的反向 电流大小为 0.23 mA( 保留两位小数 ) 13 该小组测出大量数据，筛选出如表所示的 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 I x ( 表中 “”表示反向 ) ，并在坐标纸上建立 I x - Ux 坐标系， 标出了与表中前 5 组 Ux 、 I x 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 I x- Ux 图线 . 1 2 3 4 5 6 7 8

10、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 0.01 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 14 7/mA 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0 0.10 0.20 0.30 答案： 见解析图 由 I x- Ux 图线可知，硅光电池无光照不加反向电压时， I x 与 Ux 成非线性 ( 选填“线性” 或“非线性” ) 关系 解析： (1) 实物图连线如图所示 I x/mA 0.0

11、0 0.00 0.01 0.02 0.04 0.07 0.12 0.19 0.29 15 (2) V1 选用的是 3 V 量程，则刻度盘的最小分度为 0.1 V ，根据电表的读数原则知 U1 16 U1 14.0 0.1 V 1.40 V ，I 1 R 0.23 mA. V1 描点绘出 I x- Ux 图线，如图所示 由于绘出的 I x- Ux 图线不是直线，即 I x 与 Ux 成非线性关系 6 (2018 全国卷 ) 某实验小组利用如图 (a) 所示的电路探究在 25 80 范围内某热 敏电阻的温度特性所用器材有：置于温控室 ( 图中虚线区域 ) 中的热敏电阻 RT，其标称值 (25 时的

12、阻值 ) 为 900.0 ；电源 E(6 V ，内阻可忽略 ) ；电压表 ( 量程 150 mV)； 定值电阻 R0( 阻值 20.0 ) ， 滑动变阻器 R1( 最大阻值为 1 000 ) ； 电阻箱 R2( 阻值范围 0 999.9 ) ； 单刀开关 S1， 单刀双掷开关 S2. 17 实验时，先按图 (a) 连接好电路，再将温控室的温度 t 升至 80.0 . 将 S2 与 1 端接通， 闭合 S1，调节 R1 的滑片位置，使电压表读数为某一值 U0； 保持 R1 的滑片位置不变， 将 R2 置于 最大值，将 S2 与 2 端接通，调节 R2，使电压表读数仍为 U0；断开 S1，记下此时

13、 R2 的读数逐 步降低温控室的温度 t ， 得到相应温度下 R2 的阻值， 直至温度降到 25.0 ，实验得到的 R2- t数据见下表 . 18 t / 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R2/ 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0 回答下列问题： (1) 在闭合 S1 前，图 (a) 中 R1 的滑片应移动到 b( 填“ a”或“ b”) 端； (2) 在图 (b) 的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出 R2- t 曲线； 答案： 见解析 (3) 由图 (b) 可得到 RT 在 25 80 范围内的温度特

14、性 当 t 44.0 时， 可得 RT4 50 ； (4) 将 RT 握于手心，手心温度下 R2 的相应读数如图 (c) 所示，该读数为 620.0 ，则手 心温度为 33.0 . 解析： (1) 滑动变阻器采用限流式接法， 在闭合开关前， 从保护电路的角度考虑， 滑动变 阻器接入电路的阻值应调到最大值，故 R1 的滑片应移动到 b 端 (2) 先描点，之后在坐标纸上用平滑的曲线连接各点，如图所示 19 (3) 由图 (b) 可知，当 t 44.0 时， R24 50 ，所以 RT R24 50 . (4) 由图 (c) 可知，电阻箱示数为 RT 6100 210 01 00.1 6 20.0 ，由图 (b) 可得当 RTR 2 620.0 时，手心的温度 t 3 3.0 .