广东物理2011高考一轮复习第7章实验9《描绘小电珠的伏安物性曲线》试题.doc

第七章 实验九 描绘小电珠的伏安物性曲线1. 在描绘小灯泡的伏安特性曲线时，采用如图实－9－6 所示的电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，下列原因可能的是 (　　)A.灯泡中灯丝已烧断B.滑片接触不良 图实－9－6C.灯泡内部短路D.滑动变阻器 A 端接触不良解析：由图知，若电压表的电 阻无穷大，移 动滑片时，因电流表示数有变化 ，故和电流表串联的回路中不存在断点，故 A 错.若滑片接触不良， 电路中不可能有电流，故 B 错.若滑动变阻器 A 端接触不良，滑片移动时电流表和电压表读数均变，故 D 错.若灯泡内短路则灯泡两端电压为零，电压表指 针不变，移 动滑片时，只有电流表指针变化，故选 C.答案：C2. 在如图实－9－7 甲所示的 电路中，电源电动势为 3.0 V，内阻不计，L 1、L 2、L 3 为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关 S 闭合后 (　　)图实－9－7A.通过 L1 的电流为通过 L2 的电流的 2 倍B.L1 的电阻为 7.5 ΩC.L1 消耗的电功率为 0.75 WD.L2 消耗的电功率为 0.375 W解析：因电源内阻不计，S 闭合后 UL1＝3 V，UL2＝U L3＝1.5 V.在 I－U 图象中，可以 读出相应的电流 IL1＝0.25 A，IL2＝I L3＝0.2 A，故 A 不对.由 R＝ 知 RL1＝12 Ω，故 B 不对，由UIP＝UI 知 PL1＝0.75 W，P L2＝0.3 W，故 C 正确， D 错误.答案：C3. (20 08·天津高考 )用下列器材组成描绘电阻 R0 伏安特性曲线的电路，请将图实－9－8 中实物连接成为实验电路.图实－9－8微安表 μA(量程 200 μA，内阻约 200 Ω)；电压表 V(量程 3 V，内阻约 10 kΩ)；电阻 R0(阻值约 20 kΩ)；滑动变阻器 R(最大阻值 50 Ω，额定电流 1 A)；电池组 E(电动势 3 V，内阻不计)；开关 S 及导线若干.解析：由于 ＝0.5， ＝100 ，可以看出 R0≫R A，故采用电流表内接RVR0 R0RA 法，画出电路原理图如图所示．把实物与原理图结合起来完成连线，注意 电压表、 电流表的正、负接 线柱，保证电流从正接线柱进从 负接线柱出． 连线如图所示．答案：见解析图4. 下表中所列数据是测量小灯泡 U－I 关系的实验数据：U(V) 0.0 0.2 0.50 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0I(A) 0.000 0.050[ 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215(1)分析上表内的实验数据可知，应选用的实 验电 路图是图实－9－9 中的　　　　(填“甲”或“乙”)；图实－9－9(2)试分析所选实验电路图存在误差的原因.解析：(1)从表格中的数据可以看出，小灯泡的电压和电流从零开始逐渐变化.甲图所示电路中滑动变阻器采用分压接法，可以 获得从零开始变化的 电压，符合 图中数据的要求.所以应选用的实验电路图是甲图.(2)由甲图可知，电流表的分压会造成 实验误差，因为小灯泡的电阻较小，和电流表内阻相差不太大.电流表最好用外接方式.答案：(1)甲　(2) 见解析5. (2010·华南师大附中模拟) 有一个标有“12 V,24 W”的灯泡，为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率，需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：A.直流电源 15 V(内阻可不计)B.直流电流表 0～0.6 A～3 A(内阻 0.5 Ω、0.1 Ω)C.直流电流表 0～300 mA(内阻约 5 Ω)D.直流电压表 0～3 V～15 V(内阻约 3 kΩ、15 kΩ)E.直流电压表 0～25 V( 内阻约 200 kΩ)F.滑动变阻器 10 Ω、5 AG.滑动变阻器 1 kΩ、3 A(1)实验台上已放置开关、导线若干及灯泡，为了完成实验，需要从上述器材中再选用　　 　　(用序号字母表示 ).(2)在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图.(3)若测得灯丝电阻 R 随灯泡两端电压变化关系的图线如图实－ 9－10 所示，由这条曲线可得出：正常发光条件下，灯丝消耗的 电功率是　　　　.图实－9－10(4)如果灯丝电阻与(t＋273)的大小成正比，其中 t 为灯丝摄氏温度值，室温 t＝27℃，则正常发光时灯丝的温度是　　　　℃.解析：(1)由灯泡的额定电压为 12 V、额定电流为 0.5 A 可知，电压表应选用 D，电流表应选 B，实验 采用分压式电路，滑 动变阻器应选阻值小些的，故选 F.电源 A 是必选的．(2)因 > ，故应采用外接法．滑动变阻器应用分压式连接，如RVR灯 R灯RA图所示．(3)由图可知，U ＝12 V 时，R ＝6.2 Ω ，故灯 丝正常发光时的功率 为 P＝ ≈23.2 W.U2R(4)设 R＝ k(t＋273)．由 t＝27℃，R 0＝1.0 Ω，k ＝ Ω/K.由 R＝6.2 Ω 得：t＝1587℃.1300答案：(1)ABDF　(2) 见解析图　(3)23.2 W　(4)15876. (2010·海淀模拟)图实－9－11 甲所示为某同学测绘额定电压为 2.5 V 的小电珠的 I－U 图线的实验电路图.图实－9－11(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接成完整的实验电路.(2)开关 S 闭合之前，图实－ 9－11 乙中滑动变阻器的滑片应该置于　　　( 选填“A端” 、 “B 端”或“AB 正中间”).(3)已知小电珠灯丝在 27℃时电阻值约为 1.5 Ω，并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比，热力学温度 T 与摄氏温度 t 的关系为 T＝273＋ t，根据图实－9－12 所示的小电珠的 I－U 特性曲线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为　　 　　 ℃( 保留两位有效数字). 图实－9－12解析：对于分压电路，开关 S 闭合前， 应该将滑动变阻器的滑片置于最左端 (A 端)，使待测电路上电压为零.由灯丝电阻与热力学温度成正比可得 R＝kT，当灯丝温度为 300 K 时电阻为 1.5 Ω可得 k＝0.005. 由小电珠的 I－U 特性曲线可得当电压为 2.5 V 时灯丝中电流约为 0.265 A.根据欧姆定律可得出灯 丝电阻 R′＝U/I ＝9.4 Ω，由 R＝kT 解得此时灯丝热力学温度 T′＝R′/k＝1880 K，即灯 丝温度约为 t＝T ′－273＝1607℃＝1.6×10 3 ℃.答案：(1)实物连线图如图所示.(2)A 端　(3)1.6×10 37. (2010·清远模拟) 在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，用导线a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 和 h 按图实－9－13 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：图实－9－13图实－9－14(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 图线如图实－9－14 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 安特性曲线分别如图实－9－15 中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是 (　　)图实－9－15A.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 图线知 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 图线得R 灯 ＝ ＝1.2 ΩI解得 R＝0.8 Ω.(3)因 a 元件的 I－U 线是直线， 说明其电阻不随电压的变化而变化，故可作为标准电阻，故 A 对，B 错.因 I－U 图线的斜率的倒数表示电阻值的变化，故 C 对 D 错.答案：(1)g　(2)0.8　(3)AC。