（全國通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 微專題60 實(shí)驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線加練半小時(shí)（含解析）

《（全國通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 微專題60 實(shí)驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線加練半小時(shí)（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 微專題60 實(shí)驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線加練半小時(shí)（含解析）（8頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線 [方法點(diǎn)撥]　(1)本實(shí)驗(yàn)要求電壓必須從0開始變化，所以滑動(dòng)變阻器要用分壓式接法.(2)儀器選擇要首先保證安全，其次是保證精確，再次是操作簡便，若選不到理想的儀器，其中幾個(gè)相比較，選較好的. 1.(2018·北師大附中月考)下列為某組同學(xué)的“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn). (1)請?zhí)暨x合適的電表量程，在圖1中，完成余下的電路連線.要求小燈泡兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化. 圖1 (2)根據(jù)上述電路，測量得到了一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并在I－U圖中描點(diǎn)連線后得到如圖2中圖線a.該組同學(xué)為了進(jìn)一步研究溫度對電阻的影響，將小燈泡玻璃敲碎后，使燈絲倒置浸在油杯中，

2、使燈絲的溫度在開始階段基本不變，更換電表的量程后，再次完成上述實(shí)驗(yàn)，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示.請用表中數(shù)據(jù)在圖2上描點(diǎn)，并作出I－U圖線b. 圖2 次數(shù)n 1 2 3 4 5 6 電壓/V 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 電流/A 0 0.20 0.40 0.58 0.72 0.80 (3)根據(jù)上述的I－U圖象，比較a、b兩條圖線的異同，并說明原因____________________________________________________________________________. 2.(2019·四

3、川省成都市一模)某同學(xué)在做完“描繪小燈泡的伏安特性曲線”后，又對一個(gè)標(biāo)有“6V　3.5W”的小電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)(線圈電阻恒定)的伏安特性曲線進(jìn)行了研究，同研究小燈泡一樣，要求電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)兩端的電壓能從零逐漸增加到6V.實(shí)驗(yàn)室備有下列器材： A.電流表(量程Ⅰ：0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω；量程Ⅱ：0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω) B.電壓表(量程為0～6V，內(nèi)阻幾千歐) C.滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值10Ω，額定電流2A) D.滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值1750Ω，額定電流0.3A) E.電池組(電動(dòng)勢為9V，內(nèi)阻小于1Ω) F.開關(guān)和導(dǎo)線若干 圖3 (1)實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__

4、______(填“C”或“D”)，電流表的量程應(yīng)選________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”). (2)請用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖3甲連接成符合這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求的電路. (3)閉合開關(guān)前，為防止電動(dòng)機(jī)輸入電壓過高而損壞，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)滑到________(填“M”或“N”)端. (4)閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，改變加在電動(dòng)機(jī)上的電壓，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表示數(shù)大于1V時(shí)電風(fēng)扇才開始轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線如圖乙所示，則電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為________Ω，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的機(jī)械功率為________W.(保留兩位有效數(shù)字) 3.(2019·云南省曲靖一中質(zhì)檢)小明同學(xué)想要描繪標(biāo)有“4.0

5、V　0.4A”的小燈泡L的伏安特性曲線，老師要求盡量精準(zhǔn)測量，并完整繪制小燈泡的伏安特性曲線，為小明提供的可選用的實(shí)驗(yàn)器材除了電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干外，還有如下器材可供選擇： 電壓表V1(量程0～5V，內(nèi)阻等于4kΩ) 電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻等于16kΩ) 電流表A1(量程0～250mA，內(nèi)阻等于10Ω) 電流表A2(量程0～3A，內(nèi)阻等于0.2Ω) 滑動(dòng)變阻器R1(0～15Ω，額定電流2A) 滑動(dòng)變阻器R2(0～15kΩ，額定電流0.5A) 定值電阻R3(阻值等于1Ω) 定值電阻R4(阻值等于10Ω) 定值電阻R5(阻值等于1Ω) (1)小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，他選擇電

6、壓表________和滑動(dòng)變阻器________才能很好地完成實(shí)驗(yàn)(填所給儀器的字母代碼). (2)請幫助小明同學(xué)在圖4所示虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)注相關(guān)儀器的符號. 圖4 (3)小明同學(xué)在你的幫助下描繪出的I－U圖象應(yīng)是下圖中的________，由此可得出結(jié)論，小燈泡的電阻隨溫度的升高而________(填“減小”或“增大”). 4.在“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材如下：待測小燈泡(2.5V,0.5A)； 雙量程電壓表(中間接線柱3V，內(nèi)阻約為3kΩ；右邊接線柱15V，內(nèi)阻約為15kΩ)； 雙量程電流表(中間接線柱0.6A，內(nèi)阻約為0.125Ω；右邊接線

7、柱3A，內(nèi)阻約為0.025Ω)； 滑動(dòng)變阻器(20Ω，2A)； 電源(電動(dòng)勢約為3V，內(nèi)阻未知)； 開關(guān)一個(gè)； 導(dǎo)線若干. (1)甲同學(xué)選擇合適的器材，連好實(shí)物圖如圖5所示，乙同學(xué)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)了多處錯(cuò)誤，請指出(至少2處)：____________________________________________________________________. 圖5 (2)兩位同學(xué)改正錯(cuò)誤，正確連線后，測出如下表所示的7組I、U數(shù)據(jù)，請你在圖6坐標(biāo)紙上建立I－U坐標(biāo)系，標(biāo)出坐標(biāo)點(diǎn)，繪出小燈泡的伏安特性曲線. 次數(shù)n 1 2 3 4 5 6 7 電壓/V 0

8、 0.20 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 電流/A 0 0.08 0.10 0.13 0.16 0.18 0.20 圖6 (3)根據(jù)繪出的小燈泡的伏安特性曲線，該小燈泡在電壓為1.8V時(shí)的實(shí)際電阻約為________Ω.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) (4)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，下列判斷正確的是________. A.系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起的，電壓越大誤差越大 B.系統(tǒng)誤差主要是由電流表的分壓引起的，電流越大誤差越大 C.系統(tǒng)誤差主要是由忽略電源內(nèi)阻引起的，電源內(nèi)阻越大誤差越大 D.系統(tǒng)誤差主要是由電表讀數(shù)時(shí)的估讀引起的，電壓

9、越大誤差越大 答案精析 1.見解析 解析　(1)本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法和電流表外接法，故實(shí)物圖連線如圖所示： (2)根據(jù)描點(diǎn)法可得出對應(yīng)的圖象如圖所示： (3)根據(jù)兩圖象可知，異同之處有： a圖線表明小燈泡的電阻變化明顯； b圖線表明小燈泡燈絲在電壓較小時(shí)電阻變化不明顯，而電壓超過一定值時(shí)，電阻變化明顯. 其原因?yàn)椋簾艚z溫度不變時(shí)，電阻不變，而隨著電壓升高，燈絲散熱不及，溫度升高明顯，電阻變大. 2.(1)C　Ⅰ　(2)見解析圖　(3)M　(4)2.5　2.6 解析　(1)電風(fēng)扇的額定電流I＝≈0.58A，從讀數(shù)誤差的角度考慮，電流表量程選擇Ⅰ.電風(fēng)扇

10、的電阻比較小，則滑動(dòng)變阻器選擇總電阻為10Ω的誤差較小，故選擇C. (2)因?yàn)殡妷汉碗娏餍鑿牧汩_始測起，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電風(fēng)扇的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法.電路圖如圖所示. (3)閉合開關(guān)前，為防止電動(dòng)機(jī)輸入電壓過高而損壞，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓應(yīng)最小，故滑片P應(yīng)滑到M端. (4)電壓表讀數(shù)小于1V時(shí)電風(fēng)扇沒啟動(dòng)，由題圖乙中圖象可知I′＝0.4A.根據(jù)歐姆定律得，R＝＝Ω＝2.5Ω.電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電壓為6V，根據(jù)圖象知電流約為0.58A，則電風(fēng)扇發(fā)熱功率P＝I2R＝0.582×2.5W＝0.84W，則機(jī)械功率P′＝UI－I2R＝0.58×6W－0.84

11、W＝2.6W. 3.(1)V1　R1　(2)見解析圖　(3)C　增大 解析　(1)選擇儀器時(shí)，在不超量程的情況下盡量選擇小量程的電表，這樣可以減小誤差；因?yàn)樾襞蓊~定電壓為4.0V，電壓表選擇V1即可；為了便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器選擇R1； (2)本實(shí)驗(yàn)中要求完整繪制曲線，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，因燈泡內(nèi)阻較小，故應(yīng)選用電流表外接，但由于電流表A1的量程較小，所以要擴(kuò)大電流表的量程，故需并聯(lián)一個(gè)小電阻分流，分流電阻應(yīng)選R4(因?yàn)殡娏鞅碜柚禐镽4阻值的1倍，R4分流為電流表量程的1倍)，由此畫出實(shí)驗(yàn)原理圖如圖所示. (3)燈泡中的金屬絲的電阻率隨溫度的升高而增大，所以電阻也增大，反映在

12、圖象中，斜率減小，故C正確. 4.(1)①滑動(dòng)變阻器接法錯(cuò)誤，應(yīng)改成分壓式接法. ②電壓表量程錯(cuò)誤，應(yīng)選用3V的量程； ③電流表位置接錯(cuò)，應(yīng)采用外接法. (2)見解析圖 (3)10.3(±0.3)　(4)A 解析　(1)由于是測繪小燈泡(2.5V,0.5A)的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)，故電壓表的量程選用3V即可，要求電壓從“0”開始，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法；小燈泡的阻值小，故電流表應(yīng)采用外接法. (2)如圖所示 (3)在圖中找到相應(yīng)的點(diǎn)，即在U＝1.8V時(shí)的電流為I＝0.175A，則電阻R＝Ω≈10.3Ω. (4)由于電流表外接，其示數(shù)包括了流經(jīng)電壓表的電流，比小燈泡的實(shí)際電流大，故這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的系統(tǒng)誤差主要來源于電壓表的分流，故A選項(xiàng)正確. 8