【红对勾 讲与练】2023版高考物理总复习 实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线课堂检测

【红对勾讲与练】2016版高考物理总复习实验八描绘小电珠的伏安特性曲线课堂检测1．以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤．A．闭合开关，记下电压表、电流表的一组示数(U，I)，移动滑动变阻器的滑片位置，每移动一次记下一组(U，I)值，共测出12组左右的数据B．将电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡、电源、开关正确连接成电路，电流表外接，滑动变阻器采用分压式接法，如图所示C．调节滑片位置，使闭合开关前滑片处于滑动变阻器的最左端D．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线(1)以上各步骤中存在错误或不足的是________．(2)将各步骤纠正后，按实验先后顺序排列起来________．解析：A步骤中测量不同电压下的电流值时，应先预设各组数据中的电压值或电流值，而不是随意测，随意测会使描点疏密不均匀，画图线时出现较大误差，甚至无法画出I－U图线；C步骤中闭合开关前应使灯泡两端电压为零，即滑片应置于变阻器最右端；D步骤中应将各点用平滑的曲线连接起来．答案：(1)ACD　(2)BCAD2．有一个小灯泡上标有“4V　2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个小灯泡的U－I图线．有下列器材供选用：A．电压表(0～5V，内阻10kΩ)B．电压表(0～10V，内阻20kΩ)C．电流表(0～3A，电阻1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻0.4Ω)E．滑动变阻器(5Ω，1A)F．滑动变阻器(500Ω，0.2A)G．电源、开关一个、导线若干(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________．为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)7\n(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图．解析：(1)因小灯泡的额定电压为4V，所以电压表应选用A，小灯泡的额定电流I＝＝0.5A，所以电流表应选用D；小灯泡正常工作时的电阻为R＝＝8Ω，因为>Rx，Rx为小电阻，电流表应采用外接法，要求电压表从零开始变化，故滑动变阻器采用分压接法，为便于调节，滑动变阻器应选用E.(2)满足实验要求的电路图如图．接成相应实物电路图如图．答案：(1)A　D　E　(2)见解析3．某同学测绘标有“4.8V,0.3A”字样的小灯泡的电功率P随电压U变化的图象，要使小灯泡两端的电压从0到4.8V连续变化，为了使测量尽可能准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有：A．电流表(量程为0.6A，内阻约为1Ω)B．电流表(量程为3A，内阻约为0.2Ω)7\nC．电压表(量程为6V，内阻约为2kΩ)D．电压表(量程为15V，内阻约为4.5kΩ)E．滑动变阻器(阻值范围为0～20Ω，额定电流为2A)F．滑动变阻器(阻值范围为0～2kΩ，额定电流为0.5A)G．电池组(电动势为6V，内阻约为1Ω)(1)选用的器材代号为________．(2)在下图甲所示的虚线框中画出实验电路图．(3)根据实验测量的数据描出P－U图象，如图乙所示，小灯泡在1.5V电压下的阻值为________Ω.解析：(1)依题意可知，实验要求小灯泡两端的电压从0到4.8V连续变化，所以滑动变阻器采用分压式接法；又因小灯泡的电阻R＝＝Ω＝16Ω，所以滑动变阻器选用阻值范围较小的E即可；因电池组电动势为6V，为保证电压表读数的准确性，电压表应选量程为6V的C；因小灯泡的额定电流为0.3A，为保证电流表读数的准确性，电流表应选量程为0.6A的A；电池组只能选G.故选用的器材代号为ACEG.(2)根据第(1)问的分析可知，滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法．(3)由题图乙可知，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，其消耗的功率为0.1W，将以上两个数据代入R＝得R＝22.5Ω.7\n答案：(1)ACEG　(2)如解析图所示　(3)22.54．要测绘一个标有“3V　0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：电池组(电动势为4.5V，内阻约1Ω)；电流表(量程为0～250mA，内阻约5Ω)；电压表(量程为0～3V，内阻约3kΩ)；电键一个、导线若干．(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)．A．滑动变阻器(最大阻值20Ω，额定电流1A)B．滑动变阻器(最大阻值1750Ω，额定电流0.3A)(2)实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)．(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W.解析：本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线实验的器材选用、电路选用及实验数据处理，意在考查考生实验分析及数据处理的能力．(1)描绘小灯泡伏安特性曲线实验要求电压调节范围大，因此滑动变阻器采用分压式，为使调节过程中电压变化尽可能均匀，选用最大阻值较小的滑动变阻器A.(2)由于小灯泡的电阻比较小，因此电流表采用外接法，选用B图．7\n(3)画出电源的伏安特性曲线，如图所示，两个图线的交点即为小灯泡接在电源两端时小灯泡中的电流与小灯泡两端的电压，U＝1.0V，I＝0.10A，因此小灯泡消耗的功率为P＝UI＝0.1W.答案：(1)A　(2)B　(3)0.15．太阳能是一种清洁、“绿色”能源．在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I－U特性．所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．(1)为了达到上述目的，请将下图甲连成一个完整的实验电路图．(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的I－U图象，由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻________(填“很大”或“很小”)；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为________Ω.解析：(1)实验电路如图所示．7\n(2)太阳能电池的电阻：R＝＝Ω＝1.0×103Ω(965～1040Ω均正确)答案：(1)见解析图　(2)很大　1.0×103(965～1040)6．有一个小灯泡上标有“4.8V,2W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线．有下列器材可供选用：A．电压表V1(0～3V，内阻3kΩ)B．电压表V2(0～15V，内阻15kΩ)C．电流表A(0～0.6A，内阻约1Ω)D．定值电阻R1＝3kΩE．定值电阻R2＝15kΩF．滑动变阻器R(10Ω，2A)G．学生电源(直流6V，内阻不计)H．开关、导线若干(1)实验中所用电压表应选用________，定值电阻应选用________(均用序号字母填写)；(2)为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图：(3)利用上述实验电路图测出的电压表读数UV与此时小灯泡两端电压U的定量关系是________，下图的四个图象中可能正确的是________．7\n解析：由于量程15V的电压表量程较大，所以可以采用扩大3V量程电压表的办法，实验中所用电压表应选用A，定值电阻应选用R1＝3kΩ的D.采用分压电路，电流表外接．利用上述实验电路图测出的电压表读数UV与此时小灯泡两端电压U的定量关系是U＝2UV.由P＝U2/R，R随温度升高(电压增大)而增大，小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线可能正确的是图C.答案：(1)A　D　(2)电路图如图(3)U＝2UV　C7