备考2019年高考物理一轮专题：第34讲实验：描绘小电珠的伏安特性曲线

试卷更新日期：2018-11-01 类型：一轮复习

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一、填空题

1. 在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：
A．小灯泡（2.5V，1.0W）
B．直流电源（电动势3.0V，内阻约0.4Ω）
C．电流表（量程0～600mA，内阻约0.5Ω）
D．电压表（量程0～3V，内阻约5000Ω）
E．滑动变阻器R₁（0～5Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器R₂（0～50Ω，额定电流1A）
G．开关一个，导线若干
如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图所示的四个电路中的，应选用的滑动变阻器是（填序号）．

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二、实验探究题

2. 一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法测量这个灯泡的U﹣I图线，现有下列器材供选用：
A．电压表（0～5V，内阻约10kΩ）
B．电压表（0～10V，内阻约20kΩ）
C．电流表（0～0.3A，内阻约1Ω）
D．电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，2A）
F．学生电源（直流6V），还有开关导线

(1)、实验中所用电压表应选，电流表应选用（用序号字母表示）。

(2)、为了使实验误差尽量减小，要求从零开始多测几组数据，请在图甲方框内画出满足实验要求的电路图。

(3)、某同学利用实验得到的数据画出了该小灯泡的U﹣I曲线（如图乙所示），若直接在小灯泡两端加上2V的电压，则该小灯泡消耗的功率是W，电阻是Ω。（结果保留两位有效数字）

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3. 用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．
A．电压表V₁（量程6V、内阻很大）
B．电压表V₂（量程3V、内阻很大）
C．电流表A（量程3A、内阻很小）
D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）
E．小灯泡（2A、5W）
F．电池组（电动势E、内阻r）
G．开关一只，导线若干
实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V₁的示数增大，则电压表V₂的示数减小．

(1)、请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整．

(2)、每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V₁和电压表V₂的示数，组成两个坐标点（I₁ ， U₁）、（I₂ ， U₂），标到U﹣I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E=V、内阻r=Ω．（结果保留两位有效数字）

(3)、在U﹣I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为Ω（结果保留两位有效数字）．

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4. 有一个小灯泡上标有“ $3V 0 .2A$ ”字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：
A．电压表（ $0-3V$ ，内阻 $1 k Ω$ ）
B．电压表（ $0-15V$ ，内阻 $5 k Ω$ ）
C．电流表（ $0-0 .3A$ ，内阻 $2 Ω$ ）
D．电流表（ $0-0 .6A$ ，内阻 $0.5 Ω$ ）
E．滑动变阻器（ $10Ω， 1A$ ）
F．滑动变阻器（ $1000Ω， 0 .5A$ ）
G．直流电源（ $6V$ ，内阻不计），另有开关一个、导线若干。

(1)、实验中电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选。（只填器材的字母代号）

(2)、在答题卡的虚线框中画出实验电路图，要求电流、电压能从零开始变化。

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5. 在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，提供的实验器材有：
A．小灯泡（额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A）；
B．电源E：电动势为3.0V，内阻不计；
C．电压表V：量程为0～3V，内阻约为1kΩ
D．电流表A：量程为0～0.6A，内阻约为0.6Ω；
E．滑动变阻器R₁：最大阻值为l5Ω，额定电流为1.0A；
F．滑动变阻器R₂：最大阻值为l50Ω，额定电流为1.0A；
G．开关S及导线若干
实验得到如下数据（I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：
I/A
0.00
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U/V
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00

(1)、实验中滑动变阻器应选用（请填写选项前对应的序号字母）．

(2)、
请你不要改动已连接导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上．闭合开关前，应使变阻器滑片放在最（填“左”或“右”）端．

(3)、
在坐标系中画出小灯泡的U﹣I曲线．

(4)、若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率约为W（保留两位有效数字）．

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6. 小张和小明测绘标有“3.8V 0.4A”小灯泡的伏安特性曲线，提供的实验器材有：
A．电源E（4V，内阻约0.4Ω）
B．电压表V（2V，内阻为2kΩ）
C．电流表A（0.6A，内阻约0.3Ω）
D．滑动变阻器R（0～10Ω）
E．三个定值电阻（R₁=1kΩ，R₂=2kΩ，R₃=5kΩ）
F．开关及导线若干

(1)、小明研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装．在给定的定值电阻中选用（选填“R₁”、“R₂”或“R₃”）与电压表（选填“串联”或“并联”），完成改装．

(2)、小张选好器材后，按照该实验要求连接电路，如图所示（图中电压表已经过改装）．闭合开关前，小明发现电路中存在两处不恰当的地方，分别是：①；② ．

(3)、正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数改变，但均不能变为零．由此可以推断电路中发生的故障可能是导线（选填图中表示导线的序号）出现了（选填“短路”或“断路”）．

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7. 要测绘一个标有“3V、0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V．

(1)、实验的电路图应选用下图1中的（填字母代号）

(2)、实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示，当小灯泡的电压为1.0V，其电阻为Ω，由图2可得，当电压U＞1V后，小灯泡电阻R随温度T的升高而（填“增大”或“减小”）．

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8.
某课外学习小组想描绘标有“4V、2W”的小灯泡的U﹣I图象，实验中要求小灯泡两端电压从零开始连续变化．

(1)、实验电路已经画出了一部分，如图甲所示，但尚未画完整，请将电路完整地连接好．

(2)、按你连的电路，开关S闭合前，滑动变阻器的滑动触头P应移动到端（选填“A”或“B”）．

(3)、经过正确的操作，测得的数据如下表：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
U/V
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
3.2
3.6
4.0
I/A
0
0.12
0.22
0.30
0.36
0.40
0.43
0.46
0.48
0.49
0.50
请在图乙中描点画出小灯泡的U﹣I曲线．

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9. 如图甲所示为一个灯泡两端的电压与通过的电流的关系曲线，参考这根曲线回答下列问题（不计电流表和电池的内阻）．

(1)、若把三个这样的灯泡串联后，接到电动势为12V的电源上，则流过灯泡的电流为A，每个灯泡的电阻为Ω．

(2)、如图乙所示，将两个这样的灯泡并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V的电源上，求通过电流表的电流为A，各灯泡的电阻值为Ω．

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10.
在测定某电阻的伏安特性曲线中，待测金属丝的电阻R_x约为5Ω，实验室备有下列实验器材
A．电压表（量程0～3V，内阻约为15kΩ）
B．电压表（量程0～15V，内阻约为75kΩ）
C．电流表（量程0～3A，内阻约为0.2Ω）
D．电流表（量程0～0.6A，内阻约为11Ω）
E．变阻器R₁（0～10Ω，0.6A）
F．变阻器R₂（0～2000Ω，0.1A ）
G．电池组E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）
H．开关S，导线若干

(1)、为减小实验误差，应选用的实验器材有（填代号）．

(2)、为了尽可能减少误差，请你在虚线框中画出本实验的电路图．

(3)、测量结果比真实值偏． ﹙大、小、无法确定﹚

(4)、
若此电阻为金属丝绕制而成，用螺旋测微器测得该金属丝的直径如图所示，则金属丝的直径为．

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11.
在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，
①请根据实验原理图1完成实物图2的连线．小电珠规格“2.5V，0.6W”
②开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于端（填“a”或“b”）．为使小电珠亮度增加，P应向端滑动（填“a”或“b”）．
③下列图象3能正确表示小电珠伏安特性曲线的是．

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12. 描绘标有“3V，0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯炮电压能从零开始变化．所给器材如下：
A．电流表（0～200mA，内阻约为0.1Ω）
B．电流表（0～0.6A，内阻约为0.01Ω）
C．电压表（0～3V，内阻约为5kΩ）
D．电压表（0～15V，内阻约为50kΩ）
E．滑动变阻器（0～10Ω，0.5A）
F．滑动变阻器（0～1kΩ，0.1A）
G．电源（3V）
H．电键一个，导线若干．

(1)、为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是．

(2)、
在虚线框中画出完成此实验的原理图，并将实物按电路图用导线连好．

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13. 热敏电阻是传感电路中常用的电子元件．现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值约4～5Ω．热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其它备用的仪表和器具有：盛有热水的热水杯（图中未画出）、电源（3V、内阻可忽略）、直流电流表（内阻约1Ω）、直流电压表（内阻约5kΩ）、滑动变阻器（0～20Ω）、开关、导线若干．

(1)、
在图1的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小．

(2)、
根据电路图，在图2的实物图上连线（注意电表量程的选择）．

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