【優(yōu)化方案】2020高考物理總復習 第10章 實驗十一描繪小電珠的伏安特性曲線知能優(yōu)化演練 大綱人教版

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1、描繪小電珠的伏安特性曲線 1．在描繪小燈泡的伏安特性曲線時，采用如圖10－3－8所示電路，實驗中發(fā)現移動滑動變阻器的滑片時，電流表的示數變化而電壓表的指針不動，下列原因可能的是(　　) A．燈泡中燈絲已燒斷 B．滑片接觸不良 C．燈泡內部短路 D．滑動變阻器A端接觸不良 圖10－3－8 解析：選C.由題圖知若電壓表的電阻無窮大，移動滑片時，因電流表示數有變化，故和電流表串聯的回路中不存在斷點，故A錯．若滑片接觸不良，電路中不可能有電流，故B錯．若滑動變阻器A端接觸不良，滑片移動時電流表和電壓表讀

2、數均變化，故D錯．若燈泡內短路則燈泡兩端電壓為零，電壓表指針不變，移動滑片時，只有電流表指針變化，故選C. 2．(2020年高考天津卷)為探究小燈泡L的伏安特性，連好如圖10－3－9所示的電路后閉合開關，通過移動變阻器的滑片，使小燈泡中的電流由零開始逐漸增大，直到小燈泡正常發(fā)光，由電流表和電壓表得到的多組讀數描繪出的U－I圖象應是(　　) 圖10－3－9 圖10－3－10 解析：選C.由于小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，隨著燈泡兩端電壓逐漸增大，燈絲溫度逐漸升高，其電阻逐漸增大，則在U－I圖象中斜率應逐漸增大，故C正確． 3．描繪小燈泡的伏安特性曲線的實驗電路如圖10－3

3、－11所示，所用小燈泡的額定電壓是3.8 V．關于該實驗的系統誤差，下列說法中正確的是(　　) A．系統誤差主要是由電壓表的分流引起的 B．系統誤差主要是由電流表的分壓引起的 C．系統誤差主要是由于忽略電源內阻引起的 圖10－3－11 D．系統誤差主要是由讀數時的估讀引起的 解析：選A.由于小燈泡的電阻比較小，所以采用電流表外接的方法．此時電壓表的測量值是準確的，但是電流表的測量值和真實值相比要大，原因是電壓表分流． 4．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中備有下列器材： A．小燈泡(3.8 V,1.5 W) B．直流電源(電動勢4.5

4、 V，內阻約0.4 Ω) C．電流表(量程0～500 mA，內阻約0.5 Ω) D．電壓表(量程0～5 V，內阻約5000 Ω) E．滑動變阻器R1(0～5 Ω，額定電流2 A) F．滑動變阻器R2(0～50 Ω，額定電流1 A) G．開關一個，導線若干 如果既要滿足測量要求，又要使測量誤差較小，應選擇如圖10－3－12所示的四個電路中的________，應選用的滑動變阻器是________． 圖10－3－12 解析：由于伏安特性曲線中的電壓和電流均要從零開始測量，所以滑動變阻器應選用分壓式，分壓式接法適用于測量較大阻值電阻(與滑動變阻器的總電阻相比)，由于R1

5、R1時滑片移動時，電壓變化明顯，便于調節(jié)．又小燈泡的電阻約為RL＝9.6 Ω，RV/RL>RL/RA，所以安培表應該選用外接法． 答案：丙　R1(或E) 5．(2020年高考浙江理綜卷)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，某同學測得電流—電壓的數據如下表所示： 電流 I/mA 2.7 5.4 12.4 19.5 27.8 36.4 47.1 56.1 69.6 81.7 93.2 電壓 U/V 0.04 0.08 0.21 0.54 1.30 2.20 3.52 4.77 6.90 9.12 11.46 (1)用上表數據描繪電壓隨電

6、流的變化曲線； (2)為了探究燈絲電阻與溫度的關系，已作出電阻隨電流的變化曲線如圖10－3－13所示，請指出圖線的特征，并解釋形成的原因． 圖10－3－13 答案：(1) (2)電阻隨電流增大 存在三個區(qū)間，電阻隨電流的變化快慢不同：第一區(qū)間電流很小時，電阻變化不大；第二區(qū)間燈絲溫度升高快，電阻增大快；第三區(qū)間部分電能轉化為光能，燈絲溫度升高變慢，電阻增大也變慢． 6．(2020年安徽六校聯考)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，使用的小燈泡標有“6 V　3 W”，其他可供選擇的器材有： A．電壓表V1(量程6 V，內阻20 kΩ) B．電壓表V2(量程20 V，內

7、阻60 kΩ) C．電流表A1(量程3 A，內阻0.2 Ω) D．電流表A2(量程0.6 A，內阻1 Ω) E．滑動變阻器R1(0～1000 Ω，0.5 A) F．滑動變阻器R2(0～20 Ω，2 A) G．學生電源E(6 V～8 V) K．開關S及導線若干 某同學通過實驗測得小燈泡兩端的電壓U和通過它的電流I，繪成U－I關系曲線如圖10－3－14甲所示． 圖10－3－14 (1)實驗中電壓表應選用________，電流表應選用________，滑動變阻器應選用________； (2)在虛線框乙中畫出實驗所用的電路圖； (3)若將該小燈泡接在電動勢為6 V，內阻為4

8、 Ω的電源兩端，則燈泡實際消耗的功率為________W. 解析：(1)小燈泡的額定電壓為6 V，所以電壓表選A；算得小燈泡的額定電流為0.5 A，所以電流表選D；根據調節(jié)方便的原則可知滑動變阻器選F；(3)在小燈泡的U－I關系曲線中，作出電源的U－I圖線，兩圖線的交點即為小燈泡的實際工作狀態(tài)，坐標的乘積即為小燈泡的實際功率． 答案：(1)A　D　F　(2)電路圖如圖所示(滑動變阻器分壓法、電流表外接)　 (3)1.9(1.9±0.2均對) 7．(2020年高考福建卷)某研究性學習小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件．圖10－3－15為該電器元件的伏安特性曲線，有同學對其提出

9、質疑，現需進一步驗證該伏安特性曲線，實驗室備有下列器材： 圖10－3－15 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(R1) 滑動變阻器(R2) 直流電源(E) 開關(S) 導線若干 量程0～50 mA，內阻約為50 Ω 量程0～200 mA，內阻約為10 Ω 量程0～3 V，內阻約為10 kΩ 量程0～15 V，內阻約為25 kΩ 阻值范圍0～15 Ω，允許最大電流1 A 阻值范圍0～1 kΩ，允許最大電流100 mA 輸出電壓6 V，內阻不計 (

10、1)為提高實驗結果的準確程度，電流表應選用________；電壓表應選用________；滑動變阻器應選用________．(以上均填器材代號) (2)為達到上述目的，請在圖10－3－16中的虛線框內畫出正確的實驗電路原理圖，并標明所用器材的代號． 圖10－3－16 (3)若發(fā)現實驗測得的伏安特性曲線與圖中曲線基本吻合，請說明該伏安特性曲線與小燈泡的伏安特性曲線有何異同點？ 相同點：________________________________________________________________________ ___________________________

11、_____________________________________________； 不同點：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析：從該電器元件的伏安特性曲線可看出，所選用的電流表量程應大于0.12 A，故電流表選用A2，所選用的電壓表量程應大于2.5 V，但為了減小讀數誤差，電壓表選V1，本實驗電路中滑動變阻器應采用分壓接法，故滑動變阻器應選用R1；從伏安特性曲線的形狀可以看出電器元件的阻值隨電壓變化的規(guī)律． 答案：(1)A2　V1　R1 (2)如圖所示 (3)相同點：通過該元件的電流與電壓的變化關系和通過小燈泡的電流與電壓的變化關系都是非線性關系 不同點：該元件的電阻值隨電壓的升高而減小，而小燈泡的電阻值隨電壓的升高而增大