《高考物理一轮复习专题34描绘小电珠的伏安特性曲线（测）（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习专题34描绘小电珠的伏安特性曲线（测）（含解析）（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、（讲练测）2017年高考物理一轮复习专题34描绘小电珠的伏安特性曲线（测）（含解析）专题34 描绘小电珠的伏安特性曲线（测）【满分：110分 时间：90分钟】实验题（共10小题，每题11分）1某同学要测绘标有“25V 05A”字样的小灯泡的伏安特性曲线，他从实验室找到相关器材连接成电路进行实验（1）该同学将电路连接了一部分，为了使实验能测出尽可能多的数据，并使测量的误差尽可能小，请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整。（2）闭合电键前，应将滑片P移动到滑动变阻器的_（填“左”或“右”）端。（3）调节滑动变阻器的滑片，测出多组电压表和电流表的值，若某次电压表示数如图所示，则电压表的示数为_V，
2、此时电流表的示数为_006A（填“一定等于”“一定大于”“一定小于”）。（4）该同学想用该装置再重做一次实验，闭合开关以后，沿某方向移动滑动变阻器的滑片P时，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大”，则分析电路的可能故障为_A、小灯泡短路 B、小灯泡断路 C、电流表断路 D、滑动变阻器断路【答案】（1）如图所示（2）左（3）03V、一定大于（4）B（3）电压表的量程应选择0-3V的，故读数为030V，金属电阻随着电压的增大，其电阻增大，所以当电压是03V时，其电阻小于，故电流大于（4）电流表的示数为零，则说明灯泡所在支路为断路，要么灯泡断路，要么电流表断路，并且电压表示数增大，则只有灯泡
3、断路的可能，故B正确；【名师点睛】应明确：当实验要求电流从零调或变阻器的全电阻远小于待测电阻时变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节；当待测电阻满足时，电流表应用外接法，满足时，电流表应用内接法；表示电阻和电源的I-U图线的交点表示通过电阻的电流和电阻两端电压。2热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx（常温下阻值约为100 ）的电流随其两端电压变化的特点A电流表A（量程0
4、6 A，内阻约03 ）B电压表V（量程150 V，内阻约10 k）C滑动变阻器R（最大阻值为10 ）D滑动变阻器R（最大阻值为500 ）E电源E（电动势15 V，内阻忽略）F电键、导线若干（1）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，应选择的滑动变阻器是（只需填写器材前面的字母即可）（2）请在所提供的器材中选择必需的器材，在下面的虚线框内画出该小组设计的电路图（3）该小组测出热敏电阻R1的U-I图线如图甲中曲线所示，说明该热敏电阻是热敏电阻（填PTC或NTC）（4）该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U-I图线如图甲中曲线所示然后又将热敏电阻R1、R2分别
5、与某电池组连成如图乙所示电路接通对应电路后，测得通过R1和R2的电流分别为030 A和060 A，则该电池组的电动势为V，内阻为（结果均保留三位有效数字）【答案】（1）C（2）见图（3）PTC（4）100（960114） 667（600800）（3）由图2曲线I所示图线可知，随电压增大，电流增大，电阻实际功率增大，温度升高，电压与电流比值增大，电阻阻值增大，即随温度升高，电阻阻值增大，该电阻是正温度系数（PTC）热敏电阻。（4）在闭合电路中，电源电动势：，由图2曲线II所示可知，电流为时，电阻两端电压为，电流为时，电阻两端电压为，则：，解得：，。【名师点睛】本题考查了实验器材的选择、设计实验电
6、路、判断电阻类型、求电源电动势与内阻；确定滑动变阻器与电流表接法是正确设计实验电路的关键；当实验要求电压从零调时，变阻器应采用分压式接法，变阻器的阻值越小越方便调节；当待测电阻阻值远小于电压表内阻时电流表采用外接法。3使用理想电压表、理想电流表、滑动变阻器、直流电源等仪器，研究一只小灯泡完整的伏-安特性，测得I-U图象如图所示已知滑动变阻器滑动片的有效移动长度为30cm，变阻器的最大阻值为225，电源电动势为6V，内阻不计（1）在如图的虚线框内，不改变滑动变阻器和电源的位置，补上电压表、电流表、灯泡，画出完整的电路图要求滑动变阻器的滑动片向左滑动时，灯泡的电压增大（2）根据I-U图象可知：从A
7、到B的过程中灯泡的电阻逐渐_（选填“增大”、“减小”），改变的阻值为_（3）在获得AB段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了_cm的长度【答案】（1）电路图如图所示；（电流表内、外接均可）（2）增大；5；（3）10【解析】（1）滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，滑片左移灯泡电压变大，灯泡与滑动变阻器右半部分电阻丝并联，电路图如图所示：【名师点睛】本题考查了作电路图、分析灯泡电阻变化情况、求电阻的变化、求滑片移动距离等问题；电压表与电流表从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法；分析清楚电路结构、应用欧姆定律即可正确解题。4下列为某组同学的“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。（1
8、）请挑选合适的电表量程，在右图1中，完成余下的电路连线。要求小灯泡两端的电压能从零开始连续变化。（2）根据上述电路，测量得到了一组实验数据，并在I-U图中描点连线后得到如下图线a。该组同学为了进一步研究温度对电阻的影响，将小灯泡玻璃敲碎后，使灯丝倒置浸在油杯中（如图2所示），使灯丝的温度在开始阶段基本不变，更换电表的量程后，再次完成上述实验，得到实验数据如下表所示。请用表中数据在坐标纸上描点，并作出I-U图线b。图2次数n123456电压/V0050100150200250电流/A0020040058072080（3）根据上述的I-U图像，比较a、b两条图线的异同，并说明原因。【答案】（1）连
9、线如图所示。如右图所示，描点、连线正确。比较异同：a图线中表明小灯泡灯丝电阻变化明显，b图线表明小灯泡灯丝在电压较小时电阻变化不明显，电压超过一定值，电阻明显增大。原因：灯丝温度不变时，电阻不变；随着电压升高，灯丝散热不及，温度升高，电阻变大。【解析】（1）本实验中应采用滑动变阻器分压接法和电流表外接法，故实物图如图所示；（2）根据描点法可得出对应的图象如图所示；【名师点睛】本题考查测量灯泡的伏安特性曲线实验，要注意明确实验原理，并且掌握分析图象的基本方法，能从图象中找出电阻的变化。5某课外小组准备描绘一小灯泡（25V075 W）的伏安特性曲线，实验台上摆放有以下器材：电压表（量程 3V，内阻
10、约 3k），电流表（量程 06A，内阻约 05），滑动变阻器甲和乙（其最大阻值标称值都模糊不清），干电池 2 节，单刀单掷开关，多用电表，导线若干。（1）由于该实验要用到滑动变阻器，但提供的两只滑动变阻器最大阻值的标称值模糊不清，影响了他们的选择，该小组研究决定先用多用电表粗测两只滑动变阻器的最大阻值，其测量结果如甲、乙图甲示，其中乙图的测量值是 ，本实验应选择（填“甲”或“乙”）滑动变阻器。（2）小新同学按照所选择的器材，根据实验原理连接了部分电路如右图，请你在图中画出剩余导线的连接。（3）在闭合电键前，滑动变阻器的滑动片应位于滑动变阻器的端（填“左”或“右”）。【答案】（1）200，甲；（
11、2）如图所示：（3）左（3）由图可知，测量电路与滑动变阻器左侧并联，故开始时为了让电压最小，滑片应滑到最左侧。【名师点睛】本题考查测量灯泡伏安特性曲线的实验，要注意明确实验中滑动变阻器及电流表的接法，同时注意仪表的选择。6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（内阻约为3k）、电流表（内阻约为1）、定值电阻等（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“1”欧姆档测量，示数如图1a所示，读数为_，据此应选择图1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”或者“减小”）；依次记录电流及相应
12、的电压；将元件X换成元件Y，重复实验。（3）图2（a）是根据实验数据做出的U-I图线，由图可判断元件_（填“X”或“Y”）是非线性原件。（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图2（b）所示，闭合和，电压表读数为300V，断开，读数为100V，利用如图2（a）可算出E=_V，r=_（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）。【答案】（1）10，b；（2）增大；（3）Y；（4）32，050（3）由图2（a）可知，X对应的U-I关系图线为直线，Y对应的U-I关系图线为曲线，即Y是非线性元件。（4）由图2（a）可知，当线性元件X两端电压
13、为300V时，对应流经它的电流为030A，电压为100V时，对应流经它的电流为010A，所以元件X的电阻为RX10，根据闭合电路欧姆定律EI（r）可知，当闭合S1和S2时，R被短路，E030A（RXr），断开S2后，R与元件X串联接在电源两端，E010A（RXRr），解得：E315V32V，r050。【名师点睛】知道串联电路中电阻、电流和电压的关系，会正确使用滑动变阻器，会根据欧姆定律判断电压表和电流表示数的变化关键掌握滑动变阻器分压式和限流式的区别，电流表内外接的区别，以及会通过图线求解电源的电动势和内阻。7某学习小组要描绘一只小电珠（，）的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有
14、以下一些器材可供选择：A、电源E（电动势为，内阻不计）B、电压表（量程为，内阻约为）C、电压表（量程为，内阻约为）D、电流表（量程为，内阻约为）E、电流表（量程为，内阻约为）F、滑动变阻器（最大阻值）G、滑动变阻器（最大阻值）为了减小实验误差，实验中电压表应选择，电流表应选择，滑动变阻器应选择（填器材的序号）。为提高实验精度，请你为该学习小组设计电路图，并画在下面的方框中。右表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的，根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线。如果用一个电动势为，内阻为的电源与该小电珠组成电路，则该小电珠的实际功率为W（保留一位有效数字）。【答案】B，D，F如图所示：如图所示：根据表格中的数据描点作图，用平滑曲线连接，如图所示：电源外电压作出图线，交点对应的电流，则。【名师点睛】器材的选择要精确、安全，从这两个角度出发，选择合适的器材；电压和电流需从零开始测起，滑动变阻器采用分压式接法，通过灯泡的电阻大小确定电流表的内外接；根据表格中的数据描点作图，用平滑曲线连接；作出电动势为，内阻为的电源的外电压和电流关系图线，与伏安特性曲线的交点对应的坐标表示实际的电压和电流，根据求出小灯珠的实际功率。8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
