金版新学案高考物理一轮复习 实验八测绘小灯泡的伏安特性曲线课下作业 6页

必考部分 选修3-1 第7章 第4讲 ‎1．一只小灯泡，标有“3 V,1.5 W”字样．现要描绘小灯泡0～3 V的伏安特性曲线．实验器材有：‎ A．最大阻值为10 Ω的滑动变阻器 B．电动势为6 V、内阻约为1.0 Ω的电源 C．量程为‎0.6 A、内阻约为1.0 Ω的电流表A1‎ D．量程为‎3 A、内阻约为0.1 Ω的电流表A2‎ E．量程为3 V、内阻约为6 kΩ的电压表V1‎ F．量程为15 V、内阻约为10 kΩ的电压表V2‎ G．开关、导线若干 ‎(1)电压表应选用________；电流表应选用________．(将选项代号的字母填在横线上)‎ ‎(2)在该实验中，设计了如下图所示的四个电路．为了减小误差，应选取的电路是________(将选项代号的字母填在横线上)．‎ ‎(3)以下是该实验的操作步骤：‎ A．将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路 B．调节滑动变阻器触头的位置，保证闭合开关前使变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大 C．闭合开关，记下电流表、电压表的一组示数(U，I)，移动变阻器的滑动触头，每移动一次记下一组(U，I)值，共测出12组数据 D．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线 指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改：________‎ 答案：　(1)E　C　(2)C ‎(3)步骤B不妥，应为：闭合开关前应使变阻器与小灯泡并联部分的电阻为零．‎ 步骤D有错，应为：按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来．‎ ‎2．(2011·兰州模拟)某同学测绘标有“4.8 V,‎0.3 A”小电珠的电功率随电压变化的图象，要使小电珠两端电压从0至4.8‎ ‎ V连续变化，为了使测量尽可能地准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有(　　)‎ A．电流表：量程0～‎0.6 A，内阻约为1 Ω B．电流表：量程0～‎3 A，内阻约为0.2 Ω C．电压表：量程0～6 V，内阻约为2 kΩ D．电压表：量程0～15 V，内阻约为4.5 kΩ E．滑动变阻器：阻值范围0～20 Ω，额定电流‎2 A F．滑动变阻器：阻值范围0～2 kΩ，额定电流‎0.5 A G．电池组：电动势6 V，内阻约为1 Ω ‎(1)选用的器材代号为________；‎ ‎(2)画出电路图；‎ ‎(3)根据实验测量的数据描出P－U图线，如右图所示，则小电珠在1.5 V电压下的电阻值R＝________ Ω.‎ 解析：　(1)根据小电珠的额定 电压为4.8 V，额定电流为‎0.3 A，电流表选择A，电压表选择C.由于使小电珠两端电压由0至4.8 V连续变化，应采用分压电路，滑动变阻器阻值不宜太大，应选E；‎ ‎(2)小电珠正常发光时的电阻R＝＝ Ω＝16 Ω；R≪RV，‎ 因此选用安培表外接电路，电路如右图所示；‎ ‎(3)由图象可得小电珠在1.5 V电压时功率为1.0 W，‎ 故此时小电珠的电阻为R＝＝2.25 Ω.‎ 答案：　(1)ACEG　(2)如解析图所示　(3)2.25‎ ‎3．(2011·盐城模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按下图所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：‎ ‎(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是________导线断路．‎ ‎(2)某同学测出电源和小电珠的U－I图线如右图所示，将小电珠和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为‎1.0 A，则R＝________Ω.‎ ‎(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如下图所示中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是(　　)‎ A．a可以作为标准电阻使用 B．b能作为标准电阻使用 C．b的阻值随电压升高而增大 D．c的阻值随电压升高而增大 解析：　(1)若调节滑动变阻器，小电珠的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g导线断路．‎ ‎(2)由电源的U－I线知E＝3.0 V，r＝1 Ω，当小电珠与电阻串联后由闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋r＋R灯)‎ 又由小电珠的U－I线得R灯＝＝1.2 Ω 解得R＝0.8 Ω ‎(3)因a元件的I－U线是直线，说明电阻随电压的变化不变，故可作为标准电阻，故A对，B错．‎ 因I－U线的斜率倒数表示电阻值的变化，故C对，D错，选A、C.‎ 答案：　(1)g　(2)0.8　(3)AC ‎4．(2010·安徽理综)太阳能是一种清洁、“绿色”能源．在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I—U特性．所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．‎ ‎(1)为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图．‎ 图1‎ ‎(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I—U图象．由图可知，当电压小于2.00 V时，太阳能电池的电阻________(填“很大”或“很小”)；当电压为2.80 V时，太阳能电池的电阻约为________Ω.‎ 图2‎ 解析：　(1)探究I－U特性时需要多组数据，故滑动变阻器应采用分压接法．‎ 连线见答案．‎ ‎(2)根据R＝，结合I－U图可知U<2.00 V时R很大；‎ U＝2.80 V时R＝ Ω＝1.0×103 Ω.‎ 答案：　(1)连线如图 ‎(2)很大　1.0×103(965～1 040)‎ ‎5．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，要求伏安特性曲线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值为4～5 Ω，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，其他备用的仪表和器具有：‎ A．电流表A1，量程‎0.6 A，内阻约1 Ω B．电流表A2，量程‎3 A，内阻约2 Ω C．电压表V1，量程15 V，内阻约15 kΩ D．电压表V2、量程3 V，内阻约5 kΩ E．滑动变阻器R1(0～100 Ω)‎ F．滑动变阻器R2(0～20 Ω)‎ G．电源E(3 V，内阻可忽略)‎ H．盛有热水的水杯(图中未画出)‎ I．开关、导线若干 ‎(1)实验中应选用的电流表为________(填“A‎1”‎或“A‎2”‎ ‎)，应选用的电压表为________(填“V‎1”‎或“V‎2”‎)，应选用的滑动变阻器为________(填“R‎1”‎或“R‎2”‎)．‎ ‎(2)在方框中画出实验电路原理图，要求测量误差尽可能小．‎ ‎　　　　　　　　　　‎ ‎(3)根据电路原理图，在实物图上连线．‎ 解析：　(1)由于电源电动势为3 V，则电压表应选V2，常温下待测热敏电阻的阻值为4～5 Ω，再加电流表内阻，由闭合电路欧姆定律可知电路中最大电流小于‎0.6 A，故电流表应选A1；本实验研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求伏安特性曲线尽可能完整，故滑动变阻器应采用分压接法，滑动变阻器应选R2.‎ ‎(2)设计电路图时，由于电流表内阻与热敏电阻阻值相差不大， 故电流表采用外接法，如图所示．‎ 答案：　(1)A1　V2　R2‎ ‎(2)如图所示 ‎(3)如图所示