高考物理一轮复习知能演练 实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线 沪科版

1. 在描绘小电珠的伏安特性曲线时, 采用如图7－4－7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. 电珠中灯丝已烧断 B. 滑片接触不良 C. 电珠内部短路

D. 滑动变阻器A端接触不良

解析: 选C.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. 若电珠内部短路则电珠两端电压为零, 电压表指针不变, 移动滑动时, 只有电流表指针变化, 故选C.

2. 在如图7－4－8甲所示的电路中, 电源电动势为3.0 V, 内阻不计, L1、L2、L3为三个相同规格的小电珠, 这种小电珠的伏安特性曲线如图乙所示, 当开关S闭合后( )

图7－4－8

A. 通L1的电流为通过L2电流的2倍 B. L1的电阻为7.5 Ω

C. L1消耗的电功率为0.75 W D. L2消耗的电功率为0.375 W

解析: 选C.因电源内阻不计, S闭合后UL1＝3 V, UL2＝UL3＝1.5 V. 在I－U图像中, 可以读出相应的电流IL1＝0.25 A, IL2＝IL3＝0.2 A, 故A不对. 由R＝知RL1＝12 Ω, 故B不对, 由P＝UI知PL1＝0.75 W, PL2＝0.3 W, 故C正确, D错误.

3. 在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材: A. 小电珠(3.8 V,1.5 W)

B. 直流电源(电动势4.5 V, 内阻约0.4 Ω) C. 电流表(量程0～500 mA, 内阻约0.5 Ω) D. 电压表(量程0～5 V, 内阻约5000 Ω) E. 滑动变阻器R1(0～5 Ω, 额定电流2 A) F. 滑动变阻器R2(0～50 Ω, 额定电流1 A) G. 开关一个, 导线若干

如果既要满足测量要求, 又要使测量误差较小, 应选择如图7－4－9所示的四个电路中的________, 应选用的滑动变阻器是________.

UI

图7－4－9

解析: 由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测量, 所以滑动变阻器应选用分压式, 分压式接法适用于测量较大阻值电阻(与滑动变阻器的总电阻相比), 由于R1RL/RA, 所以安培表应该选用外接法. 答案: 丙 R1(或E)

4. 有一个小电珠上标有“4 V,2 W”的字样, 现在要用伏安法描绘这个小电珠的U－I图线. 有下列器材供选用:

A. 电压表(0～5 V, 内阻10 kΩ) B. 电压表(0～10 V, 内阻20 kΩ) C. 电流表(0～3 A, 内阻1 Ω) D. 电流表(0～0.6 A, 内阻0.4 Ω) E. 滑动变阻器(5 Ω, 1 A) F. 滑动变阻器(500 Ω, 0.2 A)

(1)实验中电压表应选用________, 电流表应选用________. 为使实验误差尽量减小, 要求电压表从零开始变化且多取几组数据, 滑动变阻器应选用________(用序号字母表示). (2)请在方框内画出满足实验要求的电路图, 并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图.

图7－4－10

解析: (1)因小电珠的额定电压为4 V, 所以电压表应选用A, 小电珠的额定电流I＝＝0.5 A,

PUU2

所以电流表应选用D; 小电珠正常工作时的电阻为R＝＝8 Ω, 因为RVRA＞Rx, Rx为小电阻,

P电流表应采用外接法, 要求电压表从零开始变化, 故滑动变阻器采用分压接法, 为便于调节, 滑动变阻器应选用E.

(2)满足实验要求的电路图如图.

接成相应实物电路图如图.

答案: (1)ADE (2)见解析

5. (2010·高考重庆理综卷)在探究小电珠的伏安特性实验中, 所用器材有: 电珠L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、电键S等, 要求电珠两端电压从0 V开始变化.

(1)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“分压”或“限流”).

(2)某同学已连接如图7－4－11所示的电路, 在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前, 请指出其中仅有的2个不当之处, 并说明如何改正.

图7－4－11

A. ________________________________________________________________________; B. ________________________________________________________________________. 解析: (1)由于电压从0开始调节, 滑动变阻器采用分压式接法.

(2)不当之处: A.在连线时, 必须断开电源, 即电键S不应闭合; B.分压式接入滑动变阻器, 输出电压从最小开始, 即滑片应置于b端. 答案: (1)分压

(2)A.电键S不应闭合, 应处于断开状态

B. 滑动变阻器滑动触头P位置不当, 应将其置于b端

6. (2011·高考广东理综卷)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中, 所用器材有: 小电珠(2.5 V,0.6 W), 滑动变阻器, 多用电表, 电流表, 学生电源, 开关, 导线若干.

(1)粗测小电珠的电阻, 应选择多用电表________倍率的电阻挡(请填写“×1”、“×10”或“×100”); 调零后, 将表笔分别与小电珠的两极连接, 示数如图7－4－12甲, 结果为________Ω.

图7－4－12

(2)实验中使用多用电表测量电压, 请根据实验原理图乙完成实物图丙中的连线.

(3)开关闭合前, 应将滑动变阻器的滑片P置于________端. 为使小电珠亮度增加, P应由中点向________端滑动.

(4)下表为电压等间隔变化测得的数据. 为了获得更准确的实验图像, 必须在相邻数据点________间多测几组数据(请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”).

数据点 a 0.00 0.000 b 0.50 0.122 c 1.00 0.156 d 1.50 0.185 e 2.00 0.216 f 2.50 0.244 U/V I/A 解析: (1)由小电珠的额定电压为2.5 V, 额定功率为0.6 W, 可得小电珠正常工作时电阻R2

U22.5＝＝Ω＝10.4 Ω, 选多用电表的“×1”倍率时的中值电阻为15 Ω.因为在中值电P0.6阻附近测量的量最精确, 又知10.4在15附近, 所以选择“×1”倍率. (2)在画实物连线时, 应先连干路, 再连分压电路, 连接如图所示.

(3)闭合开关前P应先置于a端, 此举为保护小电珠. 为使小电珠亮度增加, 滑片P应向b端滑动, 使其分压增加.

(4)在ab间电流的变化从0～0.122 A, 变化较大, 为了更准确, 应在ab间多测几组数据. 答案: (1)×1 7.5 (2)如解析图所示 (3)ab (4)ab 7. (2012·贺州模拟)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按如图7－4－13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: