高考物理一轮复习 课时跟踪检测40 实验9 描绘小灯泡的伏安特性曲线

1、镇成立由镇委书记孙广东任组长，镇委副书记、镇长任副组长，镇直相关部门主要领导为成员的意识形态工作领导小组，统筹协调全镇意识形态工作课时跟踪检测四十实验9描绘小灯泡的伏安特性曲线【基础过关】1(2016届黑龙江牡丹江一中期末)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V2.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A直流电源(电动势约为5 V，内阻可不计)B直流电流表(量程03 A，内阻约为0.1 )C直流电流表(量程0600 mA，内阻约为5 k)D直流电压表(量程015 V，内阻约为15 k)E直流电压表(量程05 V，内阻约为10 k)F滑动变阻器(最大阻值10 ，允许通过的最大电流为2 A)G滑动变阻器(最大阻值1 k，允许通过的最大电流为0.5 A)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据(1)实验中电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_(均用序号字母表示)(2)实验线路的连接，测量线路的伏安法应采用_(填“内”或“外”)接法，控制线路滑动变阻器应采用_(填“分压”或“限流”)接法解题思路：(1)根据灯泡的额定电流确定电流表的量程，根据灯泡

2、的额定电压确定电压表的量程，从减小误差和可操作性角度确定滑动变阻器；(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压和电流需从零测起，则滑动变阻器采用分压式接法，通过灯泡电阻的大小确定电流表的内外接解析：(1)灯泡的额定电流大约为I A0.5 A，所以电流表选择600 mA量程的，即选C.灯泡的额定电压为5 V，所以电压表量程选择5 V的误差较小，即选E.描绘小灯泡的伏安特性曲线时电压需要从很小开始，所以要选择小电阻，即选择总电阻为10 的滑动变阻器，即选F；(2)由于灯泡的电流和电压需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法；灯泡的电阻大约：R 10 ，远小于电压表内阻，属于小电阻，采用电流表外接法误差较小电路图如图所示答案：(1)CEF(2)外分压2(2017届河南省鹤壁市高级中学高三上学期第五次周练)为了比较准确的测量阻值约为100 的定值电阻Rx，实验室提供如下的实验器材：A电动势E6 V，内阻很小的直流电源B量程5 mA，内阻为RA150 的电流表C量程0.6 A，内阻为RA20.2 的电流表D量程6 V，内阻RV15 k的电压表E定值电阻R15 F定值电阻R2500 G最大阻值15 ，

3、最大允许电流2 A的滑动变阻器H最大阻值15 k，最大允许电流0.5 A的滑动变阻器I开关一个，导线若干 (1)为了能比较精确地测量Rx的电阻值，电流表应选用_(填“B”或“C”)、定值电阻应选用_(填“E”或“F”)、滑动变阻器应选用_(填“G”或“H”)；(2)请根据所选用的实验器材，设计测量电阻的电路，并在方框中画出电路图； (3)如果电压表的示数为U(单位为V)，电流表的示数为I(单位为A)，则待测电阻的计算式为Rx_(表达式中所用到的电阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示)解析：(1)电路中最大电流I0.06 A60 mA，所以电流表选择B，由于电流表量程较小，所以要改装电流表，扩大量程，则需要并联的电阻为R1.5 ，所以定值电阻选择E，由于被测电阻为100 ，为方便调节，则滑动变阻器选择G.(2)为了能比较精确地测量Rx的电阻值，滑动变阻器使用分压式，由于电压表的内阻不知，所以不能使用外接法，则实验电路图如图所示. (3)根据欧姆定律得：Rx.答案：(1)BEG(2)如图所示(3) 【提升过关】1(2016届江西红色七校联考)某同学用如图甲所示的电路描绘一个标有

4、“3 V0.25 A”小灯泡的伏安特性曲线他已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 )；电流表(量程为0250 mA，内阻约5 )；电压表(量程为03 V，内阻约3 k)；开关一个，导线若干(1)实验中所用的滑动变阻器应选择下面两种中的_(填数字)；滑动变阻器(最大阻值20 ，额定电流1 A)滑动变阻器(最大阻值1 750 ，额定电流0.3 A)(2)在图乙中他已经连接了一部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连线补充完整；(3)闭合开关前滑动变阻器的滑片应该置于_(填“a”或“b”)端；(4)为了得到伏安特性曲线，他以电压表的读数U为横轴，以电流表的读数I为纵轴，将实验中得到的多组数据进行了描点，如图丙所示，请你帮他完成IU图象；(5)由实验得到的伏安特性曲线可以看出小灯泡的电阻随电压的增大而_；(6)如果将此小灯泡连入如图丁所示电路，其中电源电动势为3 V，电源内阻与保护电阻R0的总阻值为5 ，定值电阻R的阻值为10 .开关S闭合后，通过小灯泡的电流是_A.解题思路：(1)根据电路的接法可以选择滑动变阻器；(2)根据原理图，明确电路接法即可连接实物图；(3)为了保证安全

5、，开始时测量电路两端的电压应为零；(4)由描点法即可得出对应的IU图象；(5)由图象的斜率可以明确电阻的变化情况；(6)由已知条件得出电源及保护电阻的欧姆定律表达式，作出对应的图象，则可得出灯泡中的实际电流解析：(1)由题图甲可知，实验采用分压接法，滑动变阻器应选用小电阻，故选.(2)根据原理图，将实物图连接，如答案图甲(3)为了保证安全，闭合开关前，滑动变阻器应保证测量电路中的电压为零，即滑动变阻器左侧分压为零，故滑片应在a处(4)用平滑曲线将各点连接，如答案图乙(5)由答案图乙可知，图象的斜率越来越小；而在IU图象中，图象的斜率反映电阻的倒数，故说明电阻在增大(6)设灯泡两端电压为U，电流为I，则由闭合电路欧姆定律可知EU(rR0)；代入数据化简可知35I，即I0.6U.作出其图象如图所示：两图的交点即为灯泡的工作点；则由图可知，电流为0.18 A.答案：(1)(2)如图甲所示(3)a(4)如图乙所示(5)增大(6)0.18(0.170.19)乙2(2016届辽宁大连二十中期末)一个研究性学习小组在探究“小灯泡的发光情况与其两端电压的关系”时，得出如下U和I的数据.编号123456

6、78U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1500.1650.1900.2000.205灯泡发光情况不亮微亮逐渐变亮正常发光(1)请你在图中画出IU图线从数据或图线上可以看出，当U或功率逐步增大时，灯丝电阻的变化情况是_，这表明_；(2)请你就该研究性学习小组的探究成果，举一与之有关的事例或事实_解题思路：根据表格数据正确画出IU图象由图象分析，灯泡电压和电流在增大，电阻如何变化解析：(1)根据表格数据正确画出IU图象当U或功率逐步增大时，灯丝电阻的变化情况是开始不变，后来逐渐变大，这表明导体的电阻随温度的升高而增大或导体的电阻与温度有关(2)有关的事例：在额定电压下使用白光灯答案：(1)见解析图开始不变，后来逐渐变大导体的电阻随温度的升高而增大(或导体的电阻与温度有关)(2)在额定电压下使用白光灯3在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“3.8 V0.3 A”，除了开关、导线外，还有如下器材：电压表V：量程05 V，内阻约5 k电流表A1：量程0500 mA，内阻约0.5 电流表A2：量程0100

7、 mA，内阻约4 滑动变阻器R1：最大阻值10 ，额定电流2.0 A滑动变阻器R2：最大阻值100 ，额定电流1.0 A直流电源E：电动势约6 V，内阻约0.5 (1)上述器材中，电流表应选_，滑动变阻器应选_(填器材符号)(2)某同学已连接如图甲所示的电路，在闭合开关前，检查发现有一处不当之处，请指出并说明如何改正：_.(3)不当之处改正后，在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，发现反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为_(用图中给出的导线符号表示)(4)通过实验得出了小灯泡的IU图线如图乙，可知在小灯泡上的电压为2.0 V时，小灯泡的电阻是_.(5)如果把该小灯泡直接接在电动势是2 V、内阻是8 的电源上组成闭合回路，则通过小灯泡的电流为_A.解析：(1)小灯泡的额定电流为0.3 A，所以选用电流表A1，为操作方便，滑动变阻器选用阻值较小的，故选R1.(2)开关闭合前，滑动触头应在左端，使得小灯泡两端的电压为零(3)反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，说明滑动变阻器的连接

8、方式为限流式接法，即c处发生断路(4)从图中可知当U2.0 V时，电流为0.25 A，所以电阻为8 .(5)设小灯泡的实际电压和实际电流分别为U和I.在这个闭合电路中有EUIr，代入数据并整理得U28I，这是一个直线方程，把该直线在图乙上画出，如图所示这两条曲线的交点对应的I0.16 A，则通过小灯泡的电流为0.16 A.答案：(1)A1R1(2)开关闭合前，滑动触头应在左端(3)c(4)8(5)0.164要测绘一个标有“3 V0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 )；电流表(量程为0250 mA，内阻约5 )；电压表(量程为03 V，内阻约3 k)；开关一个、导线若干(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母)；A滑动变阻器(最大阻值20 ，额定电流1 A)B滑动变阻器(最大阻值1 750 ，额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图_(填字母)；(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V、内阻为5 的电源两端，小灯泡消耗的功率是_W.解析：(1)描绘小灯泡伏安特性曲线实验要求电压调节范围大，因此滑动变阻器采用分压式，为使调节过程中电压变化尽可能均匀，选用最大阻值较小的滑动变阻器A.(2)由于小灯泡的电阻比较小，因此电流表采用外接法，选用B图(3)画出电源的伏安特性曲线，如图所示，两个图线的交点即为小灯泡接在电源两端时小灯泡中的电流与小灯泡两端的电压，U1.0 V，I0.10 A，因此小灯泡消耗的功率为PUI0.1 W.答案：

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