《高考备考指南 理科综合 物理》课件-实验9

第八章实验九1．(2017年天津卷)某同学想要描绘标有“3.8V0.3A”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，电压表V1(0～3V，内阻等于3kΩ)电压表V2(0～15V，内阻等于15kΩ)电流表A1(0～200mA，内阻等于10Ω)电流表A2(0～3A，内阻等于0.1Ω)滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流2滑动变阻器R2(0～1kΩ，额定电流0.5定值电阻R3(阻值等于1Ω)定值电阻R4(阻值等于10Ω)定值电阻R5(阻值等于1kΩ)电源E(E＝6V，内阻不计)(1)请在方框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在元件的符号旁．(2)该同学描绘出的I－U图像应是图中的_____．【答案】(1)如图所示(2)B2．(2017届临潼校级一模)从如表中选出适当的实验器材，测量小电珠的伏安特性曲线，得到如图甲所示的I－U图线.器材(代号)规格电流表()量程0～0.6A，内阻1电流表()量程0～3A，内阻1Ω电压表()量程0～3V，内阻约2kΩ电压表()量程0～15V，内阻约10kΩ滑动变阻器(R0)阻值0～25Ω电池(E)电动势9V，内阻不计开关(S)导线若干(1)在如图甲所示的I－U图线中，从A到B过程中小电珠电阻改变了_____Ω.(2)测量电路中电流表应选用_____(填代号)，电压表应选用_____(填代号)，电流表应采用_____(选填“内”或“外”)接法．(3)在图乙所示虚线框中用笔补画完整实验电路图，要求变阻器滑片向右移时，小电珠两端电压变大．【答案】(1)10(2)A1V2外(3)如图所示3．(2017届宁城四模)发光晶体二极管在电器上常用作指示灯．它的电路符号如图甲所示．正常使用时，带“＋”号的一端接高电势，“－”号的一端接低电势．某同学用实验方法测得它两端的电压U和通过它电流I的关系数据如表所示.U/V00.40.81.21.62.02.42.62.83.0I/mA00.92.34.36.812.019.024.030.037.0(1)在图乙中的虚线框内画出该同学的实验电路图．(除电源、开关、滑动变阻器外，实验用电压表V内阻RV约为10kΩ，电流表mA内阻RA约为100Ω)(2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线．(3)若发光二极管的最佳工作电压为2.5V，而电源是由内阻不计、电动势为3V的供电系统提供的．请根据所画出的伏安特性曲线上的信息，分析应该串联一个阻值为________Ω的电阻，再与电源接成闭合电路，才能使二极管工作在最佳状态．(结果保留2位有效数字)【答案】(1)电路图如图所示(2)如图所示(3)25【解析】(1)根据表中实验数据，由欧姆定律分析表格中的每一组数据，可以看出发光二极管的电阻是变化的，变化的范围在100～500Ω之间．故电流表的内阻对测量影响较大，利用电流表外接法误差小．而测量数据应从0开始，滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示．(2)应用描点法作图，根据表中实验数据描点，然后作出图像．图像如图所示．(3)由U－I图线可知，当二极管的工作电压为2.5V时，工作电流约为20mA．由串联电路的特点知，串联电阻上分到电压应为0.5V，故得应串联的电阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(0.5,20×10－3)Ω＝25Ω.4.(2017届江西二模)用理想电压表、理想电流表、滑动变阻器、直流电源等仪器研究一只小灯泡完整的伏安特性，测得I－U图像如图甲所示．已知滑动变阻器滑动片的有效移动长度为30cm，变阻器的最大阻值为22.5Ω，电源电动势为6V，(1)在如图乙所示的虚线框内，不改变滑动变阻器和电源的位置，补上电压表、电流表、灯泡，画出完整的电路图．要求滑动变阻器的滑动片向左滑动时，灯泡的电压增大．(2)根据I－U图像可知：从A到B的过程中灯泡的电阻逐渐______(填“增大”或“减小”)，改变的阻值为______Ω.(3)在获得A→B段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了______cm.【答案】(1)电路图如图所示(2)增大5(3)10【解析】(1)滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，滑片左移灯泡电压变大，灯泡与滑动变阻器右半部分电阻丝并联，电路图如图所示．(2)由I－U图像可知，从A到B的过程中，灯泡两端电压与电流之比增大，即灯泡的电阻逐渐增大．应用欧姆定律可知，电阻的改变量ΔR＝RB－RA＝eq\f(UB,IB)－eq\f(UA,IA)＝eq\f(6,0.3)Ω－eq\f(3,0.2)Ω＝5Ω.(3)设滑片在A点时与灯泡并联的滑动变阻器阻值为R，此时灯泡两端电压即并联电压为U并＝3V，滑动变阻器左半段电压为6V－3V＝3V，通过灯泡的电流为IL＝0.2A．由串并联电路特点及欧姆定律可得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,R)＋0.2))(22.5－R)＝3，解得R＝15Ω.与灯泡并联的滑动变阻器电阻丝长度为eq\f(15,22.5)×30cm＝20cm，在获得A→B段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了30cm－205．(2017届四川模拟)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(a)所示，读数为______Ω.据此应选择图甲中的______(填“b”或“c”)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)图乙(a)是根据实验数据作出的U－I图线．由图可判断元件______(填“X”或“Y”)是非线性元件．(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图乙(b)所示．闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V．利用图乙(a)可算得E＝_____V，r＝_____Ω(结果均保留2位有效数字，视电压表为理想电压表)．【答案】(1)10b(2)增大(3)Y(4)3.20.506．(2016年浙江卷)某同学用伏安法测量导体的电阻．现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表．采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的R1，其阻值约为5(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接______(填“a”或“b”)、导线②连接______(填“c”或“d”)．(2)正确接线测得实验数据如下表．用作图法求得R1的阻值为_____Ω.U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知图乙中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的eq\f(1,10).若测R2的阻值，则最优的连线应选______(填选项)．A．①连接a，②连接c B．①连接a，②连接dC．①连接b，②连接c D．①连接b，②连接d【答案】(1)ad(2)如图所示4.55(3)B【解析】(1)由题意可知，本实验采用分压接法，故导线②要与d接通．由于电流表内阻与待测电阻阻值接近，因此只能采