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1、2022年高考物理 50描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)精解分析
高頻考點(diǎn):描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)
動態(tài)發(fā)布:xx·福建理綜卷21題(2)、xx浙江理綜第21題、xx安徽理綜第21題
命題規(guī)律:描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn),考查描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)的試題綜合性強(qiáng)、難度中等。
命題分析
考查方式一 定性考查回旋加速器
【命題分析】描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)由于要求小燈泡兩端電壓從零開始逐漸增大,所以必須采用分壓電路;小燈泡的電阻一般只有幾歐姆,所以采用電流表外接。畫元件兩端電壓從零開始的伏安特性曲線必須采用分壓電路。高考考查描繪小燈泡的伏安特性曲
2、線實(shí)驗(yàn)難度中等。
例1(xx·福建理綜卷21題(2))某同學(xué)在探究規(guī)格為“6V,3W”的小電珠伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中:
①在小電珠接入電路前,使用多用電表直接測量小電珠的電阻,則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至_______檔進(jìn)行測量。(填選項(xiàng)前的字母)
A.直流電壓10V B.直流電流5mA
C.歐姆×?100 D.歐姆×?1
②該同學(xué)采用圖甲所示的電路進(jìn)行測量。圖中R為滑動變阻器(阻值范圍0~20,額定電流1.0A),L為待測小電珠,為電壓表(量程6V,內(nèi)阻20k),為電流表(量程0.6A,內(nèi)阻1),E為電源(電動勢8V,內(nèi)阻不計(jì)),S為開關(guān)。
Ⅰ.在實(shí)驗(yàn)過程中,開關(guān)S閉
3、合前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最_ 端;(填“左”或“右”)
Ⅱ.在實(shí)驗(yàn)過程中,已知各元器件均無故障,但閉合開關(guān)S后,無論如何調(diào)節(jié)滑片P,電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零,其原因是______點(diǎn)至________點(diǎn)的導(dǎo)線沒有連接好;(圖甲中的黑色小圓點(diǎn)表示接線點(diǎn),并用數(shù)字標(biāo)記,空格中請?zhí)顚憟D甲中的數(shù)字,如“2點(diǎn)至3點(diǎn)”的導(dǎo)線)
Ⅲ. 該同學(xué)描繪出小電珠的伏安特性曲線示意圖如圖乙所示,則小電珠的電阻值隨工作電壓的增大而____________。(填“不變”、“增大”或“減小”)
【解析】:由于小電珠的電阻一般不大,使用多用電表直接測量小電珠的電阻,則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至歐姆×?1,選項(xiàng)D正
4、確。對于分壓電路,開關(guān)S閉合前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于使小電珠上電壓為零處,即最左端。閉合開關(guān)S后,無論如何調(diào)節(jié)滑片P,電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零,其原因是滑動變阻器左端與電源沒有連接好。由描繪出的小電珠的伏安特性曲線可知,小電珠的電阻值隨工作電壓的增大而增大。
【標(biāo)準(zhǔn)答案】①D
②Ⅰ.左 Ⅱ 1 5 Ⅲ. 增大
【點(diǎn)評】描繪小電珠伏安特性曲線是高考命題頻率很高的實(shí)驗(yàn),常與電路連接、儀器選擇、故障判斷、圖象分析等相結(jié)合,試題難度一般中等。
例2(xx浙江理綜第21題)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)測得電流-電壓的數(shù)據(jù)如下表所示:
電流I/mA
5、
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
20
40
60
80
100
100
80
60
40
20
0
(1)用上表數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線;
(2)為了探究燈絲電阻與溫度的關(guān)系,已作出電阻隨電流的變化曲線如圖所示:請指出圖線的特征,并解釋形成的原因。
【解析】
(1)根據(jù)上表數(shù)據(jù)描繪的電壓
6、隨電流的變化曲線如圖所示。
(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(zhuǎn)化為光能,燈絲溫度升高變慢,電阻增大也變慢。
【點(diǎn)評】解釋圖象形成的原因要結(jié)合實(shí)際,根據(jù)能量守恒及金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大等相關(guān)知識。
例3(xx安徽理綜第21題)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(yàn)小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)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,請將圖1連成一個完整的實(shí)驗(yàn)電路圖。
(2)該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),描點(diǎn)繪出了如圖2的I-U圖像。由圖可知,當(dāng)