2022版高考物理一轮复习训练：第8章 实验9 描绘小电珠的伏安特性曲线

www.ks5u.com电磁感应　实验九　描绘小电珠的伏安特性曲线

知识巩固练习

1．某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”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，还有以下器材：

电压表V1(0～3 V，内阻3 kΩ)

电压表V2(0～15 V，内阻15 kΩ)

电流表A1(0～200 mA，内阻10 Ω)

电流表A2(0～3 A，内阻0.1 Ω)

滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A)

滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流0.5 A)

定值电阻R3(阻值1 Ω)

定值电阻R4(阻值10 Ω)

定值电阻R5(阻值1 kΩ)

电源E(E＝6 V，内阻不计)

(1)请画出实验电路图，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图像应是下列中的______．

A　　　　　B　　 　　　C　　　　　D

【答案】(1)如图所示　(2)B

2．(2021年邯郸月考)有一额定电压2.8 V，额定功率0.56 W的小灯泡．现要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线．有下列器材可供选用：

A．电压表(量程0～3 V，内阻约6 kΩ)

B．电压表(量程0～6 V，内阻约20 kΩ)

C．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.5 Ω)

D．电流表(量程0～300 mA，内阻约20 Ω)

E．滑动变阻器(最大电阻10 Ω，允许最大电流2 A)

F．滑动变阻器(最大电阻200 Ω，允许最大电流150 mA)

G．三节干电池(电动势约为4.5 V)

H．开关、导线若干

(1)为提高实验的精确程度，电压表应选用______；电流表应选用______；滑动变阻器应选用______．(以上均填器材前的序号)

(2)画出描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图．

(3)通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示．某同学将一电源(电动势E＝2 V，内阻r＝5 Ω)与此小灯泡直接连接时，小灯泡的实际功率是________W(保留两位有效数字)．

【答案】(1)A　D　E

(2)

(3)0.18(0.16～0.20均对)

【解析】(1)由题意可知，灯泡的额定电压为2.8 V，为了准确性及安全性原则，电压表应选择A；由P＝UI可得灯泡的额定电流为I＝＝ A＝200 mA，故电流表应选择D；测量灯泡的伏安特性曲线实验中应采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻，故滑动变阻器应选择E.

(2)测量小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压值从零开始变化，故滑动变阻器应采用分压接法；灯泡内阻由R＝求得约为14 Ω，而电流表内阻约为20 Ω，故电流表应采用外接法．故电路图如图所示．

(3)由电源的电动势和内阻作出电源的伏安特性曲线，如图所示，交点为灯泡的工作点．由图可知，灯泡的电压为1.25 V，电流为0.145 A，则灯泡的功率P＝UI＝1.25×0.145 W＝0.18 W(0.16～0.20均对)．

综合提升练习

3．(2021年重庆质检)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3 kΩ)、电流表(内阻约1 Ω)、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＝21 Ω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3.00 V；断开S2，读数为1.00 V．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)10　b　(2)增大　(3)Y　(4)3.2　0.50