2019-2020年高考物理一輪復習 7.5實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線課時強化作業(yè).doc

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2019-2020年高考物理一輪復習 7.5實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線課時強化作業(yè) 1.在描繪小電珠的伏安特性曲線時，采用如圖所示的電路，實驗中發(fā)現(xiàn)移動滑動變阻器的滑片時，電流表的示數(shù)變化而電壓表的指針不動，下列原因可能的是(　　) A．電珠中燈絲已燒斷 B．滑片接觸不良 C．電珠內部短路 D．滑動變阻器A端接觸不良 解析：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(shù)有變化，故和電流表串聯(lián)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數(shù)均變，故D錯．若電珠內短路則電珠兩端電壓為零，電壓表指針不變，移動滑片時，只有電流表指針變化，故選C. 答案：C 2．一個標有“220 V　60 W”的白熾燈泡，加上的電壓U由零逐漸增大到220 V，在此過程中，電壓U和電流I的關系可用圖線表示，如圖所示的四個圖線中，肯定不符合實際的是(　　) 解析：當小燈泡兩端電壓升高小燈泡燈絲溫度升高，電阻增大，故選項A、C、D與實際不符． 答案：ACD 3．(xx年天津卷)要測繪一個標有“3 V,0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V，并便于操作，已選用的器材有： 電池組(電動勢為4.5 V，內阻約1 Ω)； 電流表(量程為0～250 mA，內阻約5 Ω)； 電壓表(量程為0～3 V，內阻約3 kΩ)； 電鍵一個、導線若干． (1)實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的________(填字母代號)． A．滑動變阻器(最大阻值20 Ω，額定電流1 A) B．滑動變阻器(最大阻值1 750 Ω，額定電流0.3 A) (2)實驗的電路圖應選用下列的圖________(填字母代號)． (3)實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示．如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V，內阻為5 Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是________W. 解析：(1)為了便于操作滑動變阻器應選用總阻值小的滑動變阻器，故選項A正確． (2)因為燈泡兩端電壓由零逐漸增大到3 V，故滑動變阻器應采用分壓式接法．小燈泡的電阻R＝＝15 Ω，與電流表的內阻5 Ω相差不大，因此電流表采用外接法，故B圖正確． (3)在同一個I-U圖象中作出電源的伏安特性曲線，如圖所示，由兩曲線的交點的電流I＝0.10 A，電壓U＝1.0 V，得小燈泡消耗的功率P＝UI＝0.10×1.0 W＝0.1 W. 答案：(1)A　(2)B　(3)0.1 4．一實驗小組準備探究某種元件Q的伏安特性曲線，他們設計了如圖所示的電路圖．請回答下列問題： (1)請將圖中的實物連線按電路圖補充完整． (2)考慮電表內阻的影響，該元件電阻的測量值________(選填“大于”、“等于”或“小于”)真實值． (3)實驗測得表格中的7組數(shù)據(jù)．請在坐標紙上作出該元件的I-U圖線． 序號 電壓/V 電流/A 1 0.00 0.00 2 0.40 0.02 3 0.80 0.05 4 1.20 0.12 5 1.60 0.20 6 2.00 0.31 7 2.40 0.44 (4)為了求元件Q在I-U圖線上某點的電阻，甲同學利用該點的坐標I、U，由R＝求得．乙同學作出該點的切線，求出切線的斜率k，由R＝求得．其中________(選填“甲”、“乙”)同學的方法正確． 解析：(1)因為電流值和電壓值要從零調起，所以滑動變阻器采用分壓接法，即先將下面兩個固定的接線柱接在電源兩極上，再將用電器的一端接在上面任意一個接線柱上，另一端接到下面任意一個接線柱上；根據(jù)下面測量數(shù)據(jù)可知，該元件電阻較小，所以電流表要外接；注意電表連接時要“＋”入“－”出；實物連線圖如答案所示． (2)電流表外接時，通過元件的電流值的測量值大于真實值，根據(jù)R＝U/I可知，該元件電阻的測量值小于真實值． (3)先描點，后作圖，注意畫成平滑的曲線，答案如圖所示． (4)從理論上講，甲同學利用了歐姆定律，乙同學利用了關系圖象斜率的物理意義，都沒什么問題；但從實際情況來說，甲同學的作法更準確，因為根據(jù)測量數(shù)據(jù)描繪的I-U圖線是大致曲線，存在很大誤差，如果再作出某點的切線，并求其斜率，誤差更大，計算結果更不準確． 答案：(1)如圖1所示　(2)小于　(3)如圖2所示　(4)甲 5．(xx年江蘇卷)為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關系，小明測量小燈泡的電壓U和電流I，利用P＝UI得到電功率．實驗所使用的小燈泡規(guī)格為“3.0 V　1.8 W”，電源為12 V的電池，滑動變阻器的最大阻值為10 Ω. (1)準備使用的實物電路如圖1所示．請將滑動變阻器接入電路的正確位置．(用筆畫線代替導線) (2)現(xiàn)有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值電阻，電路中的電阻R1應選________ Ω的定值電阻． (3)測量結束后，應先斷開開關，拆除________兩端的導線，再拆除其他導線，最后整理好器材． (4)小明處理數(shù)據(jù)后將P、U2描點在坐標紙上，并作出了一條直線，如圖2所示．請指出圖象中不恰當?shù)牡胤剑? 解析：(1)由于電壓調節(jié)范圍大，因此滑動變阻器用分壓接法；由于小燈泡的額定電流I＝＝0.6 A，因此電流表選用0.6 A的量程． (2)電路中定值電阻起保護作用，電池的電動勢為12 V，小燈泡的內阻為R＝＝ Ω＝5 Ω，因此小燈泡和滑動變阻器并聯(lián)后的最大電阻為 Ω＝ Ω，要使小燈泡兩端的電壓能達到3 V，由＝可知，R1不能超過10 Ω，所以R1選10 Ω. (3)測量結束后，應先斷開開關，拆除電池兩端的導線，防止電池出現(xiàn)短路以致被燒毀． (4)描點后，應用平滑曲線或直線連接各點，顯然，根據(jù)題中描點作出的應是一條曲線．從理論上分析，這是由于小燈泡的電阻隨著電壓的變化而變化，由P＝U2知，圖象的斜率是變化的，因此圖線應是一條曲線．畫圖線取標度時，應使點盡可能分布在整個坐標紙上，顯然該同學的橫坐標的標度取得不恰當． 答案：(1)如圖 (2)10　(3)電池 (4)圖線不應為直線；橫坐標的標度不恰當 6．某同學在探究規(guī)格為“6 V,3 W”的小電珠伏安特性曲線實驗中： (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，則應將選擇開關旋至________擋進行測量．(填選項前的字母) A．直流電壓10 V B．直流電流5 mA C．歐姆×100 D．歐姆×1 (2)該同學采用圖甲所示的電路進行測量．圖中R為滑動變阻器(阻值范圍0～20 Ω，額定電流1.0 A)，L為待測小電珠，為電壓表(量程6 V，內阻20 kΩ)，為電流表(量程0.6 A，內阻1 Ω)，E為電源(電動勢8 V，內阻不計)，S為開關． Ⅰ.在實驗過程中，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應置于最________端；(選填“左”或“右”) Ⅱ.在實驗過程中，已知各元器件均無故障，但閉合開關S后，無論如何調節(jié)滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)總是調不到零，其原因是________點至________點的導線沒有連接好；(圖甲中的黑色小圓點表示接線點，并用數(shù)字標記，空格中請?zhí)顚憟D甲中的數(shù)字，如“2點至3點”的導線) Ⅲ.該同學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________．(選填“不變”“增大”或“減小”) 解析：(1)由小電珠的規(guī)格可知，其電阻約為R＝＝12 Ω，故選D. (2)Ⅰ.由于電壓應從零開始，結合分壓接法的特點，開關閉合前，滑動變阻器滑片應置于最左端． Ⅱ.由于電壓表和電流表總是調不到零，因此滑動變阻器不是分壓接法，各元件無故障則是1點到5點導線沒有連接好． Ⅲ.由I-U圖象的斜率越來越小可知小電珠的電阻值隨工作電壓的增大而增大． 答案：(1)D　(2)Ⅰ.左?、?1　5(5　1)?、?增大 7．有一個額定電壓為10 V、額定功率在10～15 W之間的用電器L(該用電器在電路中可用電阻符號表示)，為了測定它的額定功率，現(xiàn)有下面器材可供選用： A．電動勢為3 V、15 V、50 V的直流電源各一個(內阻均不計) B．三種規(guī)格的滑動變阻器各一個：R1(規(guī)格為0～5 Ω　3 A)、R2(規(guī)格為0～15 Ω　2 A)、R3(規(guī)格為0～50 Ω　1 A) C．量程分別為0～0.6 A、0～3 A內阻可忽略的雙量程直流電流表一只 D．量程為0～3 V、內阻為2 kΩ的直流電壓表一只 E．阻值為r1＝2 kΩ、r2＝6 kΩ、r3＝20 kΩ的定值電阻各一個(實驗中只能選用一個) F．開關一個，導線若干 利用上述儀器，為使測量盡可能準確、方便，并使耗電功率最小，請回答： (1)應該選擇的滑動變阻器是______________________． (2)應該選擇的電流表量程是__________________． (3)畫出測量電路圖． (4)若電表的指針如圖所示，由此可求得該用電器額定功率P＝________ W(結果保留三位有效數(shù)字)． 解析：由P＝UI得，用電器L的最大電流為1.5 A，又由RL＝得：用電器L的最大電阻為10 Ω，為了測量方便和安全，滑動變阻器選用R2，電流表選用0～3 A，由于選用的滑動變阻器最大阻值為15 Ω，而電路又無特殊要求，則電路選用限流供電，而電壓表的量程較小，需要改裝電壓表，r2與電壓表串聯(lián)測電壓，由串并聯(lián)電路特點，＝，U0＝12 V，由于電流表的內阻可以忽略，電流表內接．電路圖如答案圖所示．電壓表的讀數(shù)為2.5 V，經計算可知用電器L兩端的電壓UL＝10 V，電流表的讀數(shù)為1.2 A，則P＝ULI＝12.0 W. 答案：(1)R2　(2)0～3 A　(3)如圖所示　(4)12.0