1、2021屆高考二輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)精解訓(xùn)練 實(shí)驗(yàn)9：描繪小電珠的伏安特性曲線（含解析）1.在“探究額定電壓為2.5 V的小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,(1)現(xiàn)有兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器、,為了調(diào)節(jié)方便,測(cè)量準(zhǔn)確,在實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(填“”或“”);(2)如圖甲是小明同學(xué)連接的實(shí)物圖,老師發(fā)現(xiàn)電路連接有錯(cuò),請(qǐng)你在原電路上指明需要重新調(diào)整哪幾條導(dǎo)線:_(填圖中數(shù)字編號(hào));(3)正確連線和操作后,小明測(cè)得多組數(shù)據(jù)并在圖像中描繪出圖線,圖乙所示的兩圖線分別是電流表內(nèi)接和外接時(shí)測(cè)繪的,則圖甲對(duì)應(yīng)的圖像為_(kāi)(填“圖線1”或“圖線2”).2.小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨燈絲溫度的變化而變化，因而會(huì)引起功率的變化.某研究

2、性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究這一問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)室的器材有：電壓表（量程為03 V，內(nèi)阻約為），電流表（量程為00.6 A，內(nèi)阻約為），電池，開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器，待測(cè)小燈泡，導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求小燈泡兩端的電壓從0逐漸增大到額定電壓.（1）在圖甲中的虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖.（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)描繪出如圖乙所示的圖象，由此可知，小燈泡的電阻R與溫度T的關(guān)系是，溫度T越高，電阻R_（選填“越大”“越小”或“不變”）.（3）如果一電池的電動(dòng)勢(shì)為2 V，內(nèi)阻為.請(qǐng)你根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定小燈泡接在該電池兩端時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率是_W.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）3.某同學(xué)要研究一小燈泡L（3.6 V，0.

3、30 A）的伏安特性。所用器材有：電流表（量程200 mA，內(nèi)阻），電流表（量程500 mA，內(nèi)阻）、定值電阻（阻值）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值10 ）、電源E（電動(dòng)勢(shì)4.5 V，內(nèi)阻很?。?、開(kāi)關(guān)S和若干導(dǎo)線。該同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖（a）所示。（1）根據(jù)圖（a），在圖（b）的實(shí)物圖中畫(huà)出連線。（2）若分別為流過(guò)電流表和的電流，利用和寫(xiě)出：小燈泡兩端的電壓_，流過(guò)小燈泡的電流_。為保證小燈泡的安全，不能超過(guò)_mA。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使開(kāi)關(guān)閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動(dòng)變阻器滑片位置并讀取相應(yīng)的和。所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下表中給出。325585125144173171229299379424

4、470根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可算得，當(dāng)時(shí)，燈絲電阻_（保留1位小數(shù)）。（4）如果用另一個(gè)電阻替代定值電阻，其他不變，為了能夠測(cè)量完整的伏安特性曲線，所用電阻的阻值不能小于_（保留1位小數(shù)）。4.物理興趣小組的同學(xué)要描繪額定電壓為3.8 V小燈泡的伏安特性曲線。(1)他們從實(shí)驗(yàn)室取來(lái)如圖甲所示的器材,為了保證實(shí)驗(yàn)有較高的精度,請(qǐng)你用筆畫(huà)線為他們連接實(shí)驗(yàn)電路。(2)若實(shí)驗(yàn)描繪的小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,則小燈泡在常溫下的電阻約為_(kāi)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),若用歐姆表測(cè)量常溫電阻,則應(yīng)該把選擇開(kāi)關(guān)打到_擋。(3)若小燈泡與一個(gè)16 的定值電阻串聯(lián)后接在電壓恒定為4 V的電源上,則小燈泡的電阻為_(kāi),小燈泡

5、實(shí)際消耗的電功率為_(kāi)W。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(4)接在電壓恒定為4 V的電源上小燈泡發(fā)光后的電阻與小燈泡在常溫下的電阻不同的原因是_。5.為了測(cè)繪一個(gè)“”小燈泡的完整伏安特性曲線，設(shè)計(jì)如圖甲所示的電路。（1）實(shí)驗(yàn)前，點(diǎn)與點(diǎn)_（選填“需要”或“不需要”）連接，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至_端（選填“最左”或“最右”）。（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，小燈泡兩端電壓從0逐漸增加到，再?gòu)闹饾u減小到0。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到如圖乙所示的兩條伏安特性曲線，一條是電壓從0逐漸增加到得到的，另一條是電壓從逐漸減小到0得到的，分析可知_（選填“實(shí)線”或“虛線”）是電壓從0逐漸增加到得到的，請(qǐng)寫(xiě)出判斷依據(jù)：_。6.在做“描繪小燈泡的

6、伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用電流表內(nèi)阻約為幾歐，電壓表內(nèi)阻約為十幾千歐。實(shí)驗(yàn)中得到了多組數(shù)據(jù)，通過(guò)描點(diǎn)連線在坐標(biāo)系中得到了小燈泡的伏安特性曲線，如圖甲所示。（1）在虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并在圖乙中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接電路。（2）根據(jù)圖甲，可確定小燈泡的功率P與和P與的關(guān)系，下列示意圖中合理的是_。A.B.C.D.（3）將被測(cè)小燈泡、定值電阻R和電源串聯(lián)成如圖丙所示的電路，電源電動(dòng)勢(shì)為6.0 V，內(nèi)阻為。若電路中的電流為0.4 A，則定值電阻R所消耗的電功率為_(kāi)W。7.某興趣小組的同學(xué)欲描繪標(biāo)有“3.8 V,0.32 A”的小燈泡的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)室提供了以下實(shí)驗(yàn)器材。A.電壓表V(量程3

7、 V,內(nèi)阻3 k)B.電流表A(量程0.5 A,內(nèi)阻約0.5 )C.電阻箱()D.滑動(dòng)變阻器(阻值05 ,允許通過(guò)的最大電流為2 A)E.滑動(dòng)變阻器(阻值0200 ,允許通過(guò)的最大電流為1 A)F.學(xué)生電源(電動(dòng)勢(shì)E為4 V,內(nèi)阻不計(jì))G.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干。(1)該小組的同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)提供的電壓表量程小于小燈泡的額定電壓,需要把電壓表的量程擴(kuò)大到4 V,改裝電壓表時(shí),應(yīng)將電阻箱與題中所給電壓表_(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”),并將電阻箱的阻值調(diào)至_,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_(選填“”或“”)。(2)請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出該實(shí)驗(yàn)的電路圖。(3)實(shí)驗(yàn)中得到小燈泡的伏安特性曲線如圖a所示,由圖a可知,隨著小燈泡兩端電壓

8、的增大,小燈泡的電阻_。(選填“增大”“不變”或“減小”)(4)現(xiàn)將與題中完全相同的兩個(gè)小燈泡與另一電源(電動(dòng)勢(shì)4 V,內(nèi)阻1.0 )和一阻值為的定值電阻連接成如圖b所示電路。此電路中每個(gè)小燈泡的兩端的實(shí)際電壓為_(kāi)V。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)8.某同學(xué)為準(zhǔn)確測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線,利用如下器材設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的兩種電路。A.小燈泡(額定電壓為2.5 V,額定電流為0.3 A);B.電流表(量程00.6 A,內(nèi)阻約); C.電壓表(量程03 V,內(nèi)阻約);D.滑動(dòng)變阻器(,3 A);E.直流電源(約為3 V);F.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選擇_(填“圖甲”或“圖乙”)。(2)利用多

9、用電表粗測(cè)小燈泡的電阻,當(dāng)使用“”擋測(cè)量時(shí),多用電表示數(shù)如圖丙所示,則電阻為_(kāi).(3)按照實(shí)驗(yàn)測(cè)得的伏安特性曲線如圖丁中的1曲線所示,考慮誤差因素,真實(shí)的伏安特性曲線更接近曲線_(填“2”或“3”).答案以及解析1.答案：(1)(2)(3)圖線1解析：(1)在“探究額定電壓為2.5 V的小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,電流和電壓都要從零開(kāi)始調(diào)節(jié),滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法,為了調(diào)節(jié)方便,選用最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器,故選；(2)接錯(cuò),需要接到開(kāi)關(guān)的另一端;接錯(cuò),分壓式接法,導(dǎo)線不應(yīng)該接到金屬桿上,應(yīng)該接到變阻器下方的接線柱上;接錯(cuò),量程接錯(cuò),應(yīng)該接到量程為03 V的接線柱上,故需要重新調(diào)整的導(dǎo)線為

10、；(3)本實(shí)驗(yàn)中小燈泡的電阻遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻,所以應(yīng)采用電流表外接法,此時(shí)電流表測(cè)量的是電壓表和小燈泡的總電流,電流表示數(shù)偏大,題圖乙對(duì)應(yīng)的圖像應(yīng)該為圖線1.2.答案：（1）見(jiàn)解析圖（2）越大（3）0.40（0.350.45均正確）解析：（1）要求小燈泡兩端的電壓從0逐漸增大到額定電壓，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法；由于小燈泡燈絲的電阻較小，所以電流表應(yīng)采用外接法.實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示.（2）小燈泡的電阻R隨溫度的升高而增大.（3）在小燈泡的圖象中作出該電池的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，兩圖線交點(diǎn)的坐標(biāo)就是小燈泡接在該電池兩端時(shí)的工作電流和電壓，由此可求出小燈泡的實(shí)際功率.3.答案：（1）如圖所示

11、（2）；180（3）11.6（4）8.0解析：（2）根據(jù)串并聯(lián)知識(shí)可得小燈泡兩端的電壓，流過(guò)小燈泡的電流，小燈泡的額定電壓為，由可得，即為了保證小燈泡的安全，不能超過(guò)180 mA。（3）燈絲的電阻，當(dāng)時(shí)，解得。（4）小燈泡的額定電壓為，由可得。4.答案：(1)如圖所示(2)6.7(6.56.9均可);歐姆“”(3)24(2325均可);0.24(0.230.25均可)(4)小燈泡發(fā)光后燈絲溫度升高,而燈絲電阻(電阻率)隨溫度的升高而增大解析：(1)描繪額定電壓為3.8 V的小燈泡的伏安特性曲線,電流表外接,滑動(dòng)變阻器連接成分壓式接法如答圖甲所示。(2)當(dāng)小燈泡中電流較小時(shí),燈絲溫度接近常溫,燈

12、絲電阻幾乎不變,由描繪的小燈泡伏安特性曲線可知近似為一直線段,取該直線段上一點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)的比值即為小燈泡在常溫下的電阻,由歐姆定律有;若用歐姆表測(cè)量常溫電阻,由于電阻只有幾歐姆,所以應(yīng)該把選擇開(kāi)關(guān)打到歐姆“”擋。(3)若小燈泡與一個(gè)16 的定值電阻串聯(lián)后接在電壓恒定為4 V的電源上,其兩端電壓與電流的關(guān)系為,在小燈泡伏安特性曲線上作出這一函數(shù)圖象,其兩圖線的交點(diǎn)即為小燈泡的工作點(diǎn),如圖所示,該交點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)分別為,則小燈泡的電阻為,小燈泡實(shí)際消耗的電功率。(4)接在電壓恒定為4 V的電源上小燈泡發(fā)光后的電阻與小燈泡在常溫下的電阻不同的原因是小燈泡發(fā)光后燈絲溫度升高,而燈絲電阻隨溫度的升高而增

13、大。5.答案：（1）需要;最左（2）虛線;在測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，電壓從0開(kāi)始增加至額定值，燈絲電阻溫度逐漸升高，電阻阻值逐漸增大，而電壓再?gòu)念~定值減小至0時(shí)，電阻溫度已經(jīng)升高，因此在相同的電壓下，電流相對(duì)降低，因此電壓從0開(kāi)始增加至過(guò)程中，圖像應(yīng)為虛線解析：要求測(cè)繪完整的伏安特性曲線，因此滑動(dòng)變阻器選擇分壓式接法，即點(diǎn)需要連接，從安全的角度出發(fā)，需要使測(cè)量電路的電壓從零開(kāi)始，因此在開(kāi)關(guān)閉合之前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到最左端。6.答案：（1）電路原理圖如圖1所示，實(shí)物連線圖如圖2所示（2）D（3）0.64解析：（1）描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，由題圖甲所

14、示圖像可知，小燈泡電阻約為，電流表內(nèi)阻約為幾歐，電壓表內(nèi)阻約為十幾千歐，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于小燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路圖。（2）由題圖甲所示圖像可知，隨小燈泡電流與電壓的增大，電壓與電流的比值增大，即小燈泡電阻增大。根據(jù)可知，隨增大，圖線的斜率減小，故AB錯(cuò)誤；根據(jù)可知，隨增大，圖線的斜率增大，故C錯(cuò)誤，D正確。（3）由題圖甲所示圖像可知，電流為0.4 A時(shí)，小燈泡兩端電壓為4.0 V，電阻兩端電壓，電阻消耗的電功率。7.答案：(1)串聯(lián);1 000.0;(2)如圖所示(3)增大(4)1.15解析：(1)原電壓表滿(mǎn)偏電流,應(yīng)在原電壓表上串聯(lián)一個(gè)定值電阻,故應(yīng)將電阻箱的阻值調(diào)至,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法,應(yīng)選用阻值小的,即。(3)圖象上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示小燈泡電阻的倒數(shù),從題圖a可以看出,圖象上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率越來(lái)越小,說(shuō)明隨著小燈泡兩端電壓的增大,小燈泡的電阻越來(lái)越大。(4)由閉合電路歐姆定律得,即,代入數(shù)據(jù)得,將該圖線畫(huà)到題圖a中,如解析圖所示