备考2020年高考物理一轮复习:33 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线
试卷更新日期:2019-11-06 类型:一轮复习
一、实验探究题
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1. 在学校实验室中测绘一只“2.5V,0.5W”小灯泡的伏安特性曲线,实验室备有下列实验器材:
A.电压表 V(量程 0~3~15V,内阻很大) B.电流表 A(量程 0~0.6A~3 A,内阻约为 1Ω )
C.变阻器 (0~10Ω ,0.6A) D.变阻器 (0~2000Ω,0.1A)
E.电池组 E(电动势为 3V,内阻约为 0.3Ω) F.开关 ,导线若干
(1)、实验中应选用的滑动变阻器为 ;(填写序号)(2)、在实验时小杰同学采用了如图甲示的实物电路,并且准备合上开关开始测量。则具体实验操作前该电路存在错误或需改进的地方有;(请写出两处)(3)、在改正电路需改进之处后,小杰同学进行了实验,电流表示数如图乙,读数为A;2. 某实验小组利用分压法测绘小灯泡伏安特性曲线,实验图如图所示;(1)、端点M应该接在电流表的(选填A或B)接线柱;(2)、老师发现实验图中有部分错误,导线(选填①或②)连接错误。(3)、修正了上述错误后,在闭合开关之前,应使滑动变阻器开关滑至最(选填“左”或“右”)端。(4)、下列小灯泡的伏安特性曲线最符合实际的是。3. 为描绘一只规格为“2.8V,1.6W"的小灯泡的伏安特性曲线,某同学准备了以下器材:A.干电池组E(电动势3V)
B.滑动变阻器R(最大电阻5Ω)
C.电流表A1(量程0.6A,内阻约0.5Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约0.1Ω)
E.电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)
F.电压表V2(量程15V,内阻约15kΩ)
G.开关一个,导线若干。
(1)、实验应选用的电流表是 , 电压表是。(填器材字母序号)(2)、测量电路应釆用电流表(填“内接”或“外接”)法,控制电路应采用滑动变阻器(填“限流式”或“分压式”)连接。(3)、如图,作出的I一U图像中(填“a”、“b”或“c”)线比较符合小灯泡的伏安特性曲线。4. 在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,所选用的实验器材有:A:小灯泡“2.5 V 0.2 A”,
B:电流表 0~0.6A~3 A(内阻约为 1 Ω)
C:电压表 0~3V~15 V(内阻很大)
D:滑动变阻器“2 A,10 Ω”
E:电源(两节干电池)
F:开关一个,导线若干
(1)、在实验时小杰同学采用了如图甲所示的实物电路,则在具体实验 操作前该电路需改进的地方有;。(写出两点. )(2)、在电路改进之后,小杰同学进行了实验,但在实验中发现,无论怎样调节滑动变阻器,都不能使小灯泡两端电压达到 2.5 V 额定电压,而是只能勉强达到 1.80 V,于是他猜想是否干电池太旧,总电动势只能达到 1.8 V,为了验证自己的猜想,他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验,电路图如图乙所示,实验数据见下表.U(V)
2.37
2.30
2.18
2.10
1.90
1.60
1.30
I(A)
0.11
0.14
0.18
0.21
0.29
0.42
0.56
①请在图丙所示的坐标纸上画出U-I图线 , 由图线可得 E=V,电源内阻为r=Ω.
②在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8 V 的原因是否如小杰所猜测?(填“是”或“否”)。由实验数据得小灯泡两端电压为 1.8 V 时电流为 0.19 A,试通过分析说明只能达到1.80 V的原因 .
5. 在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验室中有一个规格为“3V,1.5W”的小灯泡,(1)、某实验小组连接的实物图如图所示,图中滑动变阻器应选用_____(选填“A”或“B”);A、滑动变阻器 (10Ω,1A) B、滑动变阻器 (1kΩ,300mA)(2)、通过调节滑动变阻器,得到多组电压表和电流表的示数如下表所示,当电压表的示数为1.0V时,电流表的示数如图所示,则电流表的示数为A;U/V
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0
0.17
0.39
0.45
0.49
(3)、根据表中数据,在如图所给方格纸中描点并作出该灯泡的伏安特性曲线.6. 用伏安法测盘某一小灯泡的伏安特性曲线,现有实验器材如下:A.小灯泡(额定电压2.5V.额定电流0.3A)
B.电流表(量程0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电流表(量程3A,内阻约0.025Ω)
D.电压表(量程3V.内阻约3kΩ)
E.滑动变阻器(0-10Ω)
F.滑动变阻器(0-2000)
G.电源(电动势3V.内阻不计)
H.开关和导线若干
(1)、为了方便测量且测量结果尽量准确,电流表应选;滑动变阻器应选.选填器材前的字母)(2)、为了获得更准确的伏安特性曲线,实验电路应选用图1中的(填字母代号).(3)、闭合开关前电路图中的滑动变阻器的滑片应该置于最端(选填“左”“右”)。(4)、闭合开关,移动滑动变阻器的滑片的位置,发现电压表的示数逐渐增大,但电流表指针却几乎不动,电路的故障可能为.(5)、读出图2中的电压表和电流表的示数,并将该组数据标注在图3的I-U坐标系中,然后画出小灯泡的I-U曲线.(6)、将本实验中的小灯泡两端加2.5V的电压,则小灯泡的实际功率约为W;若直接接在电动势为2.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端,则小灯泡的实际功率约为W.(结果均保留两位有效数字)7. 有一个小灯泡上标有“4V、2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I﹣U图线.现有下列器材供选用:A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)
B.电压表(0~15V,内阻20kΩ)
C.电流表(0~3A,内阻1Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻0.4Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,2A)
F.滑动变阻器(500Ω,1A)
G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干
(1)、实验时,选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验,请说明理由;(2)、实验中所用电压表应选 , 电流表应选用 , 滑动变阻器应选用 . (填序号示)(3)、把图丙中所示的实验器材用实线连接成实物电路图.8. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,可供选择的器材及代号如下:A.小灯泡L(3V、1.8W);
B.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流1.5A);
C.电压表V1(量程:0~3V,RV=5kΩ);
D.电压表V2(量程:0~15V,RV=10kΩ);
E.电流表A1(量程:0~0.6A,RA=0.5Ω);
F.电流表A2(量程0~3A,RA=0.1Ω)
G.铅蓄电池、电键各一个,导线若干
实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压.
①为了减少误差,实验中应选电压表 , 电流表;
②某同学实验后作出的I-U图象如图所示,请分析该图象形成的原因是 .
③请在图中虚线框内按要求完成实验电路图(用笔线代替导线)
9. 伏安曲线是非线性电路元件的基本参数。某实验小组描绘规格为“2.5V 0.6W”的小灯泡的伏安特性曲线。实验室提供下列器材:A.电流表A1(量程为0-300mA,内阻约1Ω)
B.电流表A2(量程为0-0.6A,内阻约0.5Ω)
C.电压表V(量程为0-3V,内阻约5kΩ)
D.滑动变阻器R1(0-10Ω,额定电流1.5A)
E.滑动变阻器R2(0-1kΩ,额定电流0.6A)
F.直流电源(电动势3V,内阻不计)
G.开关一个、导线足够
(1)、本实验电流表应选择(填A1或A2);滑动变阻器应选择(填R1或R2)。(2)、在图(甲)虚线框中画出电路图。(3)、根据实验数据,画出小灯泡的I-U特性曲线如图(乙)所示。图线发生弯曲,其原因是;根据图线,小灯泡两端电压为1.50V时,其实际电阻为Ω,功率P约为 W(结果保留2位有效数字)。(4)、如果实验室只提供量程为0—2V,内阻为2000Ω的电压表,需要将其改装为量程是0—3V的电压表,则需要联(填“串”或“并”)一个Ω的电阻。(5)、由图(乙)曲线推断电阻随电压变化曲线与下图哪一个比较接近( )A、 B、 C、 D、10. 某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,已知小灯泡标称值为“2.5V1.25W”,实验室中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:电压表V1(量程为3V,内阻为3kΩ)
电流表A1(量程为100mA,内阻为10Ω)
电流表A2(量程为3A,内阻为0.1Ω)
滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流为2A)
滑动变阻器R2(0~1kΩ,额定电流为0.5A)
定值电阻R3(阻值为2.5Ω)
定值电阻R4(阻值为10Ω)
定值电阻R5(阻值为1kΩ)
电源E(E=3V,内阻不计)
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。
(1)、实验中滑动变阻器应选用 , 电流表应选用 , 并(填“串联”或“并联”)定值电阻。(均填器材的符号)(2)、在图1中的虚线框内画出电路图。(图中标出选用的器材的符号)(3)、实验中得到的该灯泡的伏安特性曲线如图2所示,如果将小灯泡与另一个电动势为2V,内阻为4Ω的电源直接相连,则小灯泡的实际功率为W.(保留两位有效数字)11. 有一个额定电压为2.8 ,功率约为0.8 的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的 图线,有下列器材供选用:A.电压表(0-3 ,内阻约6 )
B.电压表(0-15 ,内阻约30 )
C.电流表(0-3 ,内阻约0.1 )
D.电流表(0-0.6 ,内阻约0.5 )
E.滑动变阻器(10 ,2 )
F.滑动变阻器(200 ,0.5 )
G.蓄电池(电动势6 ,内阻不计).
(1)、某同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路,其他部分连接正确,接通电源后,小灯泡的发光情况是。(填“正常发光”或“不发光”)为完成实验操作,要求小灯泡的电压从零开始增大,应选择图乙中的电路图是。(填“a”或“b”)(2)、用正确的电路进行测量,电压表应选用 , 电流表应选用 , 滑动变阻器应选用.(用序号字母表示)(3)、通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如下图丙所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为 .(此空答案取两位有效数字).(4)、若将此灯泡与电动势6 、内阻不计的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值面为 的电阻(此空答案取三位有效数字).12. 为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律,某同学用实验得到下表所示的数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压),则:I/A
0
0.21
0.34
▲
0.47
0.50
U/V
0
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
(1)、当U=1.20V时对应的电流表如图甲所示,其读数为A。(2)、实验中所用的器材有:电压表(量程3V,内阻约为3 kΩ)
电流表量程(0.6A,内阻约为0.3Ω)
滑动变阻器(0~5Ω,1 A)
电源、待测小灯泡、电键、导线若干。请在图乙方框中画出该实验的电路图。
(3)、根据实验数据,在图丙中画出小灯泡的I-U曲线。