(新课标)2018年高考物理总复习课时达标检测(四十六)描绘小电珠的伏安特性曲线(实验提能课)

PAGEPAGEPAGE4。。。内部文件，版权追溯内部文件，版权追溯内部文件，版权追溯课时达标检测(四十六)描绘小电珠的伏安特性曲线(实验提能课)1．(2017·常州期末)某学习小组欲探究小灯泡(“3V、1.5W”)的伏安特性，可提供的实验器材如下：A．电池组：电动势约4.5V，内阻可不计；B．双量程的电压表：V1：量程为0～3V、内阻约为3kΩ；V2：量程为0～15V、内阻约为15kΩC．双量程的电流表：A1：量程为0～0.6A、内阻约为1Ω；A2：量程为0～3A、内阻约为0.1ΩD．滑动变阻器R：阻值范围0～10Ω、允许通过最大电流为2A；E．开关S，导线若干。在尽量提高测量精度的情况下，请回答下列问题：(1)根据以上器材，用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接成完整电路；(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到________端(选填“A”或“B”)；(3)调节滑动变阻器得到电压、电流数据如下表，请在如图乙所示的坐标纸上画出小灯泡的U­I图线。组数1234567U/V00.280.580.921.502.003.00I/A00.100.200.300.400.450.49(4)根据图线可估得小灯泡在常温下的电阻约为________Ω(结果保留2位有效数字)。解析：(1)因待测灯泡的阻值较小，故采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路；连接如图所示：(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到A端；(3)小灯泡的U­I图线如图:(4)作出过O点的切线，如图所示；常温下的电阻图线是过原点的切线的斜率，故R＝eq\f(0.28,0.1)Ω＝2.8Ω。答案：(1)见解析图(2)A(3)见解析图(4)2.8(2.7～3.0均正确)2．(2015·福建高考)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；(2)王同学又设计了如图丙所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是________V。(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在王同学的基础上利用所供器材，在图丁所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。解析：(1)由题图乙可读出电压表的示数为2.30V，所以此时L的电阻为R＝eq\f(U,I)＝eq\f(2.30,0.46)Ω＝5Ω；(2)电压表满偏时为3V，设此支路电压为U，则有eq\f(U,3V)＝eq\f(9＋3,9)，解得U＝4V，即小灯泡L上的电压UL＝U＝4V；(3)由于电流表A2的量程小于小灯泡的额定电流而电流表A1的量程太大，则需要扩大A2的量程，即选用一个阻值较小的电阻(R1)与电流表A2并联。本题不能用内接法的原因是改装过后的电压表量程是4V，灯泡的额定电压也是4V，如果将改装的电流表内接会造成分压，使灯泡无法到达额定电压。答案：(1)5(2)4(3)如图所示5．(2016·云南联考)有一个小灯泡上标有“4.8V2W”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(0～3V，内阻3kΩ)B．电压表(0～15V，内阻15kΩ)C．电流表eq\o\ac(○,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，请在虚线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________，下面四个图像中可能正确的是________。解析：(1)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。(2)采用分压电路，电流表外接，电路图如图所示。(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U＝2UV。由P＝eq\f(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)AD(2)见解析图(3)U＝2UVC6．(2015·广东高考)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等。(1)使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图甲所示，读数为________Ω，据此应选择图中的________(填“乙”或“丙”)电路进行实验。(2)连接所选电路，闭合S，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐________(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验。(3)图丁是根据实验数据作出的U­I图线，由图可判断元件________(填“X”或“Y”)是非线性元件。解析：(1)用多用电表的欧姆挡测电阻时，电阻值＝示数×倍率，故X的读数为10Ω×1＝10Ω，由于eq\f(RX,RA)＜eq\f(RV,RX)，或RX≪RV，故用伏安法测元件X的电阻时，电流表应外接，故选乙电路进行实验。(2)滑片P从左向右滑动过程中，元件X两端的电压越来越大，电流越来越大，故电流表示数逐渐增大。(3)由U­I图线可知Y是非线性元件。答案：(1)10乙(2)增大(3)Y7．(2017·盐城模拟)一只小灯泡，额定功率为0.75W，额定电压值已模糊不清。A小组的同学想测定其额定电压值，于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为3Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝eq\r(PR)＝1.5V。B小组同学认为A小组测量方法有误，他们利用下面可供选择的器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据来绘制灯泡的U­I图线，进而找到灯泡的额定电压。A．电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)B．电流表A1(量程1500mA，内阻约0.02Ω)C．电流表A2(量程500mA，内阻约0.6Ω)D．滑动变阻器R1(0～10Ω)E．滑动变阻器R2(0～100Ω)F．电源E(电动势4.0V，内阻不计)G．开关S和导线若干H．待测灯泡L(额定功率0.75W，额定电压未知)(1)在实验过程中，B小组的同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，在图甲所给的虚线框中画出实验的电路原理图。上述器材中，电流表选________(选填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选________(选填“R1”或“R2”)。(2)当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70V时，灯泡功率已超过额定功率，便立即断开开关，并将所测数据记录在下面表格中。次数1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310请你根据表中实验数据在图乙中作出灯泡的U­I图线。(3)由图像得出该灯泡的额定电压应为________V；显然这一结果大于1.5V，究其原因是________________________________________________________________________。解析：(1)题目表格中电流最大310mA，考虑测量的精确度，故电流表选择A2；要描绘小灯泡的U­I图像，电压要从零开始连续调节，故滑动变阻器用分压式接法，故选择小量程的变阻器方便操作，故变阻器选择R2；电路如图1所示。(2)小灯泡的U­I图像如图2所示。(3)小灯泡的功率为0.75W；