高考物理一轮复习第章恒定电流实验描绘小电珠的伏安特性曲线习题新人教

1、第八章实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线1(2017全国卷)某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8V，额定电流0.32A)；电压表(量程3V，内阻3k)；电流表(量程0.5A，内阻0.5)；固定电阻R0(阻值1000)；滑动变阻器R(阻值09.0)；电源E(电动势5V，内阻不计)；开关S；导线若干。(1)实验要求能够实现在03.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。实验电路原理图如图所示(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示。由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_增大_(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率_增大_(填“增大

2、”“不变”或“减小”)。(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00)和题给器材连接成图(b)所示的电路图，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_0.39_W，最大功率为_1.17_W。(结果均保留2位小数)解析(1)要实现在03.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，则滑动变阻器需要设计成分压接法；电压表应与固定电阻R0串联，将量程改为4V。由于小灯泡正常发光时电阻约为12，所以需将电流表外接。(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻增大。根据电阻定律可知，灯丝的电阻率增大。(3)当滑动变阻器接入电路中的阻值最

3、大为9.0时，流过小灯泡的电流最小，小灯泡的实际功率最小，把滑动变阻器视为等效电源内阻的一部分，在题图(a)中画出等效电源E0(电动势4V，内阻1.009.010)的伏安特性曲线，函数表达式为U410I(V)，图线如图中I所示，故小灯泡的最小功率为PminU1I11.750.225W0.39W。当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时，流过小灯泡的电流最大，小灯泡的实际功率最大，在题图(a)中画出电源E0(电动势4V，内阻1.00)的伏安特性曲线，函数表达式为U4I(V)，图线如图中所示，故小灯泡的最大功率为PmaxU2I23.680.318W1.17W。2(2016天津卷)某同学想要描绘标有“

4、3.8V,0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整。可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：电压表V1(量程03V，内阻等于3k)电压表V2(量程015V，内阻等于15k)电流表A1(量程0200mA，内阻等于10)电流表A2(量程03A，内阻等于0.1)滑动变阻器R1(010，额定电流2A)滑动变阻器R2(01k，额定电流0.5A)定值电阻R3(阻值等于1)定值电阻R4(阻值等于10)定值电阻R5(阻值等于1k)电源E(E6V，内阻不计)(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。(2)该同学描绘出的IU图象应是下图中的_B_。答案：(1)

5、如图所示解析(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线实验时，需要设计成滑动变阻器的分压接法，滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相接近的R1。给出的元件电压表V1量程小于小灯泡的额定电压，电压表V2量程又太大，因此需要将电压表V1串联一个1k的定值电阻R5，改装成最大量程为4V的电压表。给出的元件电流表A，量程小于小灯泡的额定电流，电流表A2量程又太大，因此需要将电流表A1并联一个10的定值电阻R4，改装成最大量程为400mA的电流表。(2)由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以该同学绘出的小灯泡IU图象应是B。3(2017河北衡水中学调考)某物理小组准备探究某种元件Q(标有“4V2W”字样)的伏安特性曲

6、线，他们找来了下列器材：A电压表V1(05V，内阻约10k)B电压表V2(010V，内阻约20k)C电流表A(00.6A，内阻约0.4)D滑动变阻器R1(5，1A)E滑动变阻器R2(500，0.2A)(1)实验中电压表选用_A_，为使实验误差尽量减小，要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用_D_(均填器材前的字母)。(2)请将图中的实物连线补充完整。(3)检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转。在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表的_直流电压_挡；检查过程中将多用电表的红、黑表笔与电流表“”“”接线柱接触时，多

7、用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是_电流表断路_。答案：(2)如图所示解析(1)元件Q的额定电压是4V，故电压表应选用A；实验要求电压从零开始变化且多取几组数据，故采用分压式接法，滑动变阻器选最大阻值较小的D。(2)电流表采用外接法，注意电流从正接线柱流入、负接线柱流出。(3)检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转，说明电路存在断路。在不断开电路的情况下，应该使用多用电表直流电压挡检查电路故障；检查过程中将多用电表的红、黑表笔与电流表“”“”接线柱接触时，多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是电流表断路。4(2017四川资

8、阳三诊)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5V,2.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A直流电源(电动势约为5V，内阻可不计)B直流电流表(量程03A，内阻约为0.1)C直流电流表(量程0600mA，内阻约为5)D直流电压表(量程015V，内阻约为15k)E直流电压表(量程05V，内阻约为10k)F滑动变阻器(最大阻值10，允许通过的最大电流为2A)G滑动变阻器(最大阻值1k，允许通过的最大电流为0.5A)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。(1)实验中电流表应选用_C_，电压表应选用_E_，滑动变阻器应选用_F_(均用序号字母表示)。(2)请按要求将

9、图甲中所示的器材连成实验电路。(3)某同学通过实验正确作出了小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。现把实验中使用的小灯泡接到如图丙所示的电路中，其中电源电动势E6V，内阻r1，定值电阻R9，此时灯泡的实际功率为_0.84_W。(结果保留两位有效数字)答案：(2)见解析图解析(1)灯泡的额定电压为5V，因此电压表选择量程大于等于5V的即可，故选E；灯泡的额定电流I0.5A，故电流表应选择C；因本实验采用分压接法，滑动变阻器应选最大阻值较小的，故滑动变阻器选择F。(2)本实验要求多测几组数据，故滑动变阻器采用分压接法，同时因电流表内阻与灯泡内阻接近，故电流表选用外接法，实物图如图甲所示。(3)将定值电阻

10、等效为电源内阻，作出等效电源的伏安特性曲线如图乙所示，与灯泡的伏安特性曲线的交点为灯泡的工作点，由图可知，此时灯泡的电压为2.2V，电流为0.38A，则灯泡的功率PUI2.20.38W0.84W。5(2017湖北黄冈一模)某同学用如图(a)所示的实验电路来测量未知电阻Rx的阻值。将电阻箱接入a、b之间，闭合开关S，适当调节滑动变阻器R后保持滑片位置不变，改变电阻箱的阻值R，得到多组电压表的示数U与R的数据，并绘出UR的图象如图(b)所示。(1)请用笔画线代替导线，根据电路图在图(c)中画出缺少的两根导线。(2)用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为5.0V，利用图(b)中的UR图象可得Rx_25_。(保留两位有效数字)(3)使用较长时间后，电源的电动势可认为不变，但其内阻增大。若仍使用该装置和图(b)中的UR图象来测量某一电阻的阻值，则测量结果将_偏小_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。若仍想使用该电路和图(b)中测绘的UR关系图象测量电阻，则需对电路进行简单修正：将电阻箱的阻值调到10，并接入a、b之间，调整滑动变阻器滑片的位置，使电压表示数为_4.0_V，之后保持滑动变阻器阻值不变，即可用原来的方法继续测量电阻。答案：(1)如图甲所示解析(1)根据电路图连线，如图甲所示。(2)由题图(b)可知，当电压U5V时，电阻约为25。(3)a、b两点间这段电路可以当成一个等效的电