2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 梯級(jí)演練 強(qiáng)技提能 實(shí)驗(yàn)八 描繪小電珠的伏安特性曲線 滬科版

2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 梯級(jí)演練 強(qiáng)技提能 實(shí)驗(yàn)八 描繪小電珠的伏安特性曲線 滬科版【雙基題組】1.(xx·濟(jì)南模擬)有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V,2W”的字樣,現(xiàn)要描繪這個(gè)燈泡的伏安特性圖線。有下列器材供選用:A.電壓表(05V,內(nèi)阻約為10k)B.電壓表(010V,內(nèi)阻約為20k)C.電流表(00.3A,內(nèi)阻約為1)D.電流表(00.6A,內(nèi)阻約為0.4)E.滑動(dòng)變阻器(10,2A)F.學(xué)生電源(直流6V),還有電鍵、導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用,電流表應(yīng)選用。(選填器材前的字母)(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,測(cè)量電壓從零開始多取幾組數(shù)據(jù),請(qǐng)將甲圖中實(shí)物連接成滿足實(shí)驗(yàn)要求的測(cè)量電路。(3)該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的U-I圖像,根據(jù)圖像可知小燈泡的電阻隨著電流的增大而(選填“增大”“減小”或“不變”)。2.(xx·遼寧五校聯(lián)考)從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材,測(cè)量小電珠的伏安特性曲線,得到如圖的I-U圖線。器材(代號(hào))規(guī)格電流表(A1)電流表(A2)電壓表(V1)電壓表(V2)滑動(dòng)變阻器(R0)電池(E)開關(guān)(S)導(dǎo)線若干量程00.6A,內(nèi)阻1量程03 A,內(nèi)阻1量程03 V,內(nèi)阻約2 k量程015 V,內(nèi)阻約10 k阻值025電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻不計(jì) (1)在如圖所示的I-U圖線中,A到B過程中小電珠電阻改變了。(2)測(cè)量電路中電流表應(yīng)選用(填代號(hào)),電壓表應(yīng)選用(填代號(hào)),電流表應(yīng)采用(選填“內(nèi)”或“外”)接法。(3)在圖示虛線框中用筆補(bǔ)畫完整實(shí)驗(yàn)電路圖,要求變阻器滑片右移時(shí),小電珠兩端電壓變大。3.(xx·廈門模擬)發(fā)光二極管在生產(chǎn)和生活中得到了廣泛的應(yīng)用,如圖所示是一種發(fā)光二極管的實(shí)物圖,正常使用時(shí),帶“+”號(hào)的一端接高電勢(shì),帶“-”號(hào)的一端接低電勢(shì),某同學(xué)想描繪它的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)測(cè)得它兩端的電壓U和通過它的電流,所得數(shù)據(jù)如表所示。U/V00.400.801.201.602.002.402.80I/mA00.92.34.36.812.019.030.0(1)實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：A.電壓表(量程03V,內(nèi)阻約10k)B.電壓表(量程015V,內(nèi)阻約25k)C.電流表(量程050mA,內(nèi)阻約50)D.電流表(量程00.6A,內(nèi)阻約1)E.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍010,允許最大電流3A)F.電源(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì))G.開關(guān),導(dǎo)線該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓表選用的是,電流表選用的是。(填選項(xiàng)字母)(2)請(qǐng)?jiān)趫D甲中以筆畫線代替導(dǎo)線,按實(shí)驗(yàn)要求將實(shí)物圖中的連線補(bǔ)充完整。(3)在實(shí)驗(yàn)過程中,開關(guān)S閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最端(選填“左”或“右”)。(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖乙所示的坐標(biāo)紙中畫出該發(fā)光二極管的I-U圖線。(5)由I-U圖線可知：二極管的電阻值隨工作電壓的增大而(選填“不變”“增大”或“減小”)。(6)若此發(fā)光二極管的最佳工作電流為10mA,現(xiàn)將此發(fā)光二極管與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻不計(jì)的電池組相連,還需串聯(lián)一個(gè)阻值R=的電阻,才能使它工作在最佳狀態(tài)。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【高考題組】4.(xx·福建高考)硅光電池在無光照時(shí)不產(chǎn)生電能,可視為一電子元件。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲電路,給硅光電池加反向電壓(硅光電池負(fù)極接高電勢(shì)點(diǎn),正極接低電勢(shì)點(diǎn)),探究其在無光照時(shí)的反向伏安特性。圖中電壓表V1量程選用3V,內(nèi)阻為6.0k;電壓表V2量程選用15V,內(nèi)阻約為30 k;R0為保護(hù)電阻;直流電源電動(dòng)勢(shì)E約為12V,內(nèi)阻不計(jì)。(1)根據(jù)圖甲,用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙連接成完整電路。(2)用遮光罩罩住硅光電池,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)變阻器R,讀出電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2。某次測(cè)量時(shí),電壓表V1示數(shù)如圖丙,則U1=V,可算出通過硅光電池的反向電流大小為mA(保留兩位小數(shù))。該小組測(cè)出大量數(shù)據(jù),篩選出下表所示的9組U1、U2數(shù)據(jù),算出相應(yīng)的硅光電池兩端反向電壓Ux和通過的反向電流Ix(表中“-”表示反向),并在坐標(biāo)紙上建立Ix-Ux坐標(biāo)系,標(biāo)出了與表中前5組Ux、Ix數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的5個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)你標(biāo)出余下的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn),并繪出Ix-Ux圖線。123456789U1/V0.000.000.060.120.240.420.721.141.74U2/V0.01.02.13.14.25.46.78.19.7Ux/V0.0-1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0-8.0Ix/mA0.000.00-0.01-0.02-0.04-0.07-0.12-0.19-0.29由Ix-Ux圖線可知,硅光電池?zé)o光照下加反向電壓時(shí),Ix與Ux成(選填“線性”或“非線性”)關(guān)系。5.(xx·安徽高考)如圖為“測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖,已知小燈泡額定電壓為2.5V。(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：閉合開關(guān)前,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片, 。閉合開關(guān)后,逐漸移動(dòng)變阻器的滑片, 。斷開開關(guān)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。(2)在虛線框中畫出與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖。6.(xx·四川高考)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下：小燈泡L,規(guī)格“4.0 V0.7 A”;電流表A1,量程3 A,內(nèi)阻約為0.1;電流表A2,量程0.6 A,內(nèi)阻r2=0.2;電壓表V,量程3 V,內(nèi)阻rV=9k;標(biāo)準(zhǔn)電阻R1,阻值1;標(biāo)準(zhǔn)電阻R2,阻值3k;滑動(dòng)變阻器R,阻值范圍010;學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì);開關(guān)S及導(dǎo)線若干。(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)通過L的電流為0.46 A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)L的電阻為。(2)乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路來進(jìn)行測(cè)量,電壓表指針指在最大刻度時(shí),加在L上的電壓值是V。答案解析1.【解析】(1)根據(jù)燈泡額定電壓和額定功率估算,電流表應(yīng)選用D、電壓表應(yīng)選用A。(2)滑動(dòng)變阻器用分壓式,電流表應(yīng)外接如圖。(3)根據(jù)U-I圖像,小燈泡電阻隨電流增大而增大。答案:(1)AD(2)見解析圖(3)增大2.【解析】(1)先分別通過AO和BO連線的斜率,求出A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)電阻為30和40,則A到B過程中小電珠電阻改變了40-30=10。(2)由圖像測(cè)量的最大數(shù)值可知,電流表應(yīng)選小量程0.6A,即A1,電壓表應(yīng)選較大量程15V,即V2。由于=100>40,故應(yīng)采用電流表外接法。(3)電表讀數(shù)從0開始,故變阻器應(yīng)采用分壓式接法,如圖所示。答案：(1)10(2)A1V2外(3)見解析圖3.【解析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得它兩端的電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)范圍可知：電壓變化的最大值為2.8V,所以電壓表選A;電流變化的最大值為30mA,所以電流表選C。(2)電壓、電流要從0測(cè)起,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)該用分壓式;二極管的電阻更接近電流表的內(nèi)阻,電流表應(yīng)該用外接法。實(shí)物圖的連接如圖所示。(3)根據(jù)題意可知當(dāng)開關(guān)S閉合前,應(yīng)使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,即滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最左端。(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖上描出各點(diǎn),用平滑的曲線連接起來。如圖所示。(5)圖線的斜率表示電阻的倒數(shù),故隨電壓的增大,電阻減小。(6)根據(jù)I-U圖線,可知當(dāng)二極管的工作電壓為1.9V時(shí),工作電流約為10mA,串聯(lián)電阻上分得的電壓應(yīng)為1.1V,故應(yīng)串聯(lián)的電阻為R=110。答案：(1)AC(2)見解析圖(3)左(4)見解析圖(5)減小(6)110(在100120之間均算對(duì))4.【解析】(1)滑動(dòng)變阻器的分壓接法應(yīng)將全電阻接入主回路,依題意選擇兩電壓表量程,并據(jù)電流流向選擇接線柱,連線如圖。(2)據(jù)3 V量程可知精確到0.1 V,因此U1=1.40V,據(jù)I=0.23mA可得與電壓表V1串聯(lián)的電池的反向電流。依表格數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn),可繪出Ix-Ux圖像如圖。據(jù)繪出的Ix-Ux圖像是曲線可知Ix與Ux是非線性關(guān)系。答案：(1)連線見解析圖(2)1.400.23描點(diǎn)繪出的Ix-Ux圖像見解析圖非線性5.【解析】(1)開關(guān)閉合前應(yīng)使小燈泡兩端的電壓為0,所以應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片滑至最左端。實(shí)驗(yàn)中要測(cè)出多組小燈泡兩端的電壓和電流值,因此閉合開關(guān)后,逐漸移動(dòng)變阻器的滑片,增加小燈泡兩端的電壓,記錄電壓表和電流表的多組讀數(shù),電壓表的讀數(shù)不應(yīng)超過2.5V。(2)根據(jù)實(shí)物圖畫出電路圖如圖：答案：(1)使滑動(dòng)變阻器的滑片滑至最左端增加小燈泡兩端的電壓,記錄電壓表和電流表的多組讀數(shù),直至電壓表示數(shù)達(dá)到小燈泡的額定電壓(2)電路圖見解析6.【解析】(1)由題意可知電壓表的滿偏電壓為3.0V,則圖示電壓為2.3V,所以L的電阻為R=5。(2)由題意可知電壓表的滿偏電壓為3.0V,則通過電壓表的電流為I=A=mA,此時(shí)通過定值電阻R2的電流也是I=mA,則定值電阻R2兩端的電壓為U2=IR2=mA×3 000=1.0V,所以燈泡L兩端的電壓為U=U1+U2=4.0V。答案：(1)5(2)4