（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測（五十一）描繪小電珠的伏安特性曲線（實(shí)驗(yàn)增分課）（含解析）

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1、（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測（五十一）描繪小電珠的伏安特性曲線（實(shí)驗(yàn)增分課）（含解析） 1．現(xiàn)要用伏安法描繪一只標(biāo)有“2.5 V,0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線，有下列器材供選用： A．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻3 kΩ) B．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻0.5 Ω) C．電流表(0～3 A，內(nèi)阻0.1 Ω) D．滑動(dòng)變阻器(10 Ω，2 A) E．滑動(dòng)變阻器(100 Ω，1.0 A) F．蓄電池(電動(dòng)勢6 V，內(nèi)阻不計(jì)) (1)實(shí)驗(yàn)要求多測幾組數(shù)據(jù)，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________(均用字母序號表示)。 (2)用筆畫線代替導(dǎo)

2、線將圖甲連接成實(shí)驗(yàn)所需實(shí)物電路圖。 (3)通過實(shí)驗(yàn)測得小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由圖線可求得小燈泡正常工作時(shí)的電阻為________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 解析：(1)本實(shí)驗(yàn)要求多測幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選最大阻值較小的D；由P＝UI可得，最大電流為I＝0.24 A，電流表應(yīng)選B。 (2)由(1)知，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；小燈泡電阻較小，電流表選用外接法，實(shí)物電路圖如圖所示。 (3)由題圖乙可知，當(dāng)電壓為2.8 V時(shí)，電流為0.26 A，故電阻R＝＝ Ω≈11 Ω。 答案：(1)D　B　(2)見解析圖　(3)11 2．某同學(xué)進(jìn)行“描

3、繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材有： 電壓表：量程為3 V，內(nèi)阻為3 kΩ 電流表：量程為0.6 A，內(nèi)阻約為2 Ω 定值電阻R0：阻值為1 kΩ 小燈泡L：額定電壓為3.8 V 滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍為0～10 Ω 電池E：電動(dòng)勢為6 V 開關(guān)S，導(dǎo)線若干 (1)該同學(xué)按如圖甲所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.20 V時(shí)，小燈泡兩端的電壓為________V(保留三位有效數(shù)字)。 (2)通過正確實(shí)驗(yàn)操作和讀數(shù)，得到了一組電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù)，部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示： 電流/A 0.085 0.155 0.212 0.235 0.278 0.31

4、5 電壓/V 0.17 0.60 1.20 1.50 2.10 2.70 在圖乙中畫出小燈泡的伏安特性曲線。 (3)若把這個(gè)小燈泡與電動(dòng)勢為3 V、內(nèi)阻為10 Ω的干電池連接成閉合電路，此時(shí)小燈泡的電阻為________Ω，實(shí)際功率為________W(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。 解析：(1)由題圖甲可知，電壓表與定值電阻串聯(lián)后并聯(lián)接在小燈泡兩端，則小燈泡兩端的實(shí)際電壓為電壓表兩端電壓與定值電阻兩端電壓之和，則可知U＝(RV＋R0)＝×(3＋1)V＝1.60 V。 (2)由(1)可知，小燈泡兩端的實(shí)際電壓U＝UV，根據(jù)題表中數(shù)據(jù)可得表中從左到右的電流對應(yīng)的實(shí)際電壓分別為：

5、0.23 V、0.80 V、1.60 V、2.00 V、2.80 V、3.60 V，利用描點(diǎn)法可得出對應(yīng)的伏安特性曲線，如圖1所示。 (3)若把這個(gè)小燈泡與電動(dòng)勢為3 V、內(nèi)阻為10 Ω的干電池連接成閉合電路，電池的路端電壓與小燈泡兩端的電壓相等，作出電源的伏安特性曲線，則兩圖像的交點(diǎn)表示小燈泡的工作點(diǎn)，由圖2可知，小燈泡的電壓為1.18 V，電流為0.180 A；由歐姆定律可知，小燈泡電阻R＝≈ Ω≈6.6 Ω，小燈泡的功率P＝UI＝1.18×0.180 W≈0.21 W。 答案：(1)1.60　(2)見解析圖1　(3)6.6　0.21 3．學(xué)校開放實(shí)驗(yàn)室，同學(xué)們計(jì)劃探究“1.

6、0 A　6.0 W”小燈泡的伏安特性，要求電壓可以從0開始連續(xù)調(diào)節(jié)，同時(shí)較準(zhǔn)確地測其在額定電流下的實(shí)際功率，可供選用的器材如下： 電流表，量程3 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω； 電流表，量程0.5 A，內(nèi)阻r2＝4 Ω； 電壓表，量程3 V，內(nèi)阻rV＝1.0 kΩ； 標(biāo)準(zhǔn)電阻R1，阻值4 Ω； 標(biāo)準(zhǔn)電阻R2，阻值2.0 kΩ； 滑動(dòng)變阻器a，阻值0到10 Ω，額定電流1.0 A； 滑動(dòng)變阻器b，阻值0到20 Ω，額定電流2.0 A； 學(xué)生電源，電動(dòng)勢約為8 V，開關(guān)及導(dǎo)線若干。 (1)請?jiān)谔摼€框中畫出滿足要求的實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖上標(biāo)明所選器材代號。 (2)某次實(shí)驗(yàn)中電流表滿偏

7、時(shí)，電壓表的指針如圖所示，電壓表的讀數(shù)為________V，小燈泡在額定電流下的實(shí)際功率為________W。 解析：(1)要求電壓可以從0開始連續(xù)調(diào)節(jié)，實(shí)驗(yàn)時(shí)滑動(dòng)變阻器需采用分壓接法，小燈泡的電流達(dá)到額定電流1.0 A時(shí)，如果再有電壓表的分流，流過滑動(dòng)變阻器的電流會(huì)大于1.0 A，使用滑動(dòng)變阻器a可能會(huì)燒毀，所以應(yīng)選的滑動(dòng)變阻器是b。電流表量程3 A太大，測量數(shù)據(jù)不夠精確，不能選用，電流表量程0.5 A太小，但可以與標(biāo)準(zhǔn)電阻R1并聯(lián)改裝成量程1.0 A的電流表。估算小燈泡的額定電壓約為6 V，用量程3 V的電壓表與阻值 2．0 kΩ標(biāo)準(zhǔn)電阻R2串聯(lián)可以改裝成量程9 V的電壓表。為了能夠方

8、便、準(zhǔn)確的控制通過小燈泡的電流，應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，如果采用外接法，由于電壓表的分流，小燈泡達(dá)到額定電流1.0 A時(shí)將超過改裝后的電流表的量程，電路設(shè)計(jì)如圖所示。 (2)電壓表讀數(shù)為2.60 V，由(1)知改裝后的電壓表總電壓是2.60×3 V＝7.80 V，電流表滿偏即改裝后的電流表總電流為1.0 A，改裝后的電流表總內(nèi)阻為2 Ω，其分壓為2 V，故小燈泡兩端真實(shí)電壓為5.80 V，小燈泡在額定電流1.0 A 下的實(shí)際功率為5.8 W。 答案：(1)見解析圖　(2)2.60　5.8 4．(2019·蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)小明同學(xué)想研究一段鉛筆芯的伏安特性，他連接了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路。小亮

9、同學(xué)認(rèn)為小明的電路并不完善，他在該電路上增加了一條導(dǎo)線，得到了小明的認(rèn)同。 (1)請你用筆畫線在圖甲中加上這條導(dǎo)線。 (2)對小亮完善后的電路，在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)先置于________(選填“最左端”或“最右端”)。 (3)閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄電壓表和電流表的示數(shù)如表所示： 電流I/A 0 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40 0.48 電壓U/V 0 0.63 1.22 1.68 1.97 2.23 2.44 請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖乙坐標(biāo)系中作出鉛筆芯的伏安特性曲線。 (4)由(3)中圖線可知：隨著溫度的升高，鉛筆芯的電阻率________(選填“增大”“減小”或“不變”)。 解析：(1)完善電路如圖1(只需增加導(dǎo)線1或2)。 (2)完善后的電路滑動(dòng)變阻器采用了分壓接法，在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)先置于最左端。 (3)伏安特性曲線如圖2。 (4)由(3)中圖線可知：隨著溫度的升高，圖線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率變大，根據(jù)R＝＝可知，鉛筆芯的電阻變小，電阻率減小。 答案：(1)見解析圖1　(2)最左端　(3)見解析圖2　(4)減小