2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 實(shí)驗(yàn)10 描繪小電珠的伏安特性曲線(xiàn)（含解析）

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1、 2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 實(shí)驗(yàn)10 描繪小電珠的伏安特性曲線(xiàn)（含解析） 1．現(xiàn)要測(cè)定一個(gè)額定電壓4.2 V，額定功率1.5 W的小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)．現(xiàn)有器材：直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4.5 V，內(nèi)阻不計(jì))；電壓表(量程4.5 V，內(nèi)阻約4×104 Ω)；電流表A1(量程250 mA，內(nèi)阻約為2 Ω)；電流表A2(量程400 mA，內(nèi)阻約為1 Ω)；滑動(dòng)變阻器(最大阻值約10 Ω)，開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干． (1)如果既要滿(mǎn)足測(cè)量要求，又要測(cè)量誤差較小，應(yīng)該選用的電流表是________； (2)在實(shí)線(xiàn)框內(nèi)設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖，要求電路圖既要滿(mǎn)足測(cè)量要求、又要誤差較小； (3)圖S10－

2、1為實(shí)驗(yàn)中所描述的圖象，則P點(diǎn)所代表的狀態(tài)小燈泡的電功率為_(kāi)_______． 圖S10－1,,,) 2．描繪小電珠的伏安特性曲線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖S10－2甲所示，所用小電珠的額定電壓是3.8 V. (1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起的 B．系統(tǒng)誤差主要是由電流表的分壓引起的 C．系統(tǒng)誤差主要是由于忽略電源內(nèi)阻引起的 D．系統(tǒng)誤差主要是由讀數(shù)時(shí)的估讀引起的 (2)根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)如圖乙所示．試在坐標(biāo)系中畫(huà)出該小電珠的伏安特性曲線(xiàn)，并從圖象中求出該小電珠的額定功率是______W. 甲 乙

3、 圖S10－2 (3)該小電珠在1 V電壓下不發(fā)光，當(dāng)時(shí)燈絲的實(shí)際電阻是________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；該小電珠在2 V電壓下開(kāi)始發(fā)出微弱的黃光，當(dāng)時(shí)燈絲的實(shí)際電阻又是________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；小電珠在不同電壓下的實(shí)際電阻為什么不相同？__________________． (4)某同學(xué)已連接如圖S10－3所示的電路，在連接最后一根導(dǎo)線(xiàn)的c端到直流電源正極之前，請(qǐng)指出其中僅有的2個(gè)不當(dāng)之處，并說(shuō)明如何改正． 圖S10－3 3．某同學(xué)想描繪一只標(biāo)稱(chēng)為“2.5 V，1.5 W”的小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材： A．電流表A1(量程

4、3.0 A，內(nèi)阻約0.2 Ω) B．電流表A2(量程0.6 A，內(nèi)阻約1 Ω) C．電壓表V1(量程3.0 V，內(nèi)阻約3 kΩ) D．電壓表V2(量程15.0 V，內(nèi)阻約10 kΩ) E．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為5 Ω，最大允許電流為2 A) F．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為500 Ω，最大允許電流為0.5 A) G．電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻為0.25 Ω) H．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干 (1)為了更好地完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇的器材為：電流表______，電壓表______，滑動(dòng)變阻器________；(選填器材前面的字母) (2)請(qǐng)你在下面的方框中作出實(shí)驗(yàn)原理圖； 　圖S10－4

5、Ｋ (3)正確連接電路后，該同學(xué)測(cè)出如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你在坐標(biāo)紙上描出該燈泡的伏安特性曲線(xiàn)； 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 電壓 U/V 0 0.20 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 電流I /A 0 0.11 0.21 0.33 0.40 0.45 0.48 0.52 圖S10－5 (4)該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)后，又將本實(shí)驗(yàn)所用器材按圖S10－5所示連接，閉合開(kāi)關(guān)后將滑動(dòng)變阻器滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)小燈泡先變暗后變亮，則小燈泡最暗時(shí)的功率約為_(kāi)_______W．(結(jié)果保留

6、兩位有效數(shù)字) 實(shí)驗(yàn)(十) 1．(1)A2　(2)如圖所示　(3)0.9 W [解析] (1)額定電壓4.2 V，額定功率1.5 W的小燈泡的額定電流為I＝＝0.357 A＝357 mA，故電流表需要選擇量程為400 mA的電流表A2. (2)描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)應(yīng)該設(shè)計(jì)為分壓電路，由于小燈泡電阻不大，采用電流表外接． (3)小燈泡的電功率為P＝UI＝3.0×0.3 W＝0.9 W. 2．(1)A　(2)圖略　1.14 W (3)7.1　9.1　因?yàn)樾‰娭闊艚z的電阻率隨溫度升高而增大 (4)A.滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑至b端 B．開(kāi)關(guān)S應(yīng)該斷開(kāi) [解析] (1

7、)本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起的，A正確； (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的描點(diǎn)，連成平滑曲線(xiàn)，由圖線(xiàn)得3.8 V電壓下的電流為0.3 A，則額定功率1.14 W. (3)小電珠在1 V電壓下的電阻R1＝ Ω＝7.1 Ω；小電珠在2 V電壓的電阻R2＝ Ω＝9.1 Ω；小電珠在不同電壓下溫度不同，燈絲的電阻率是隨溫度升高而增大的； (4)2個(gè)不當(dāng)之處為：A.滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑至b端，B.開(kāi)關(guān)S應(yīng)該斷開(kāi)． 3．(1)B　C　E　(2)如圖所示　(3)圖略　(4)0.8 [解析] (1)電源的電動(dòng)勢(shì)3 V，電壓表選量程3 V 的V1，小燈泡的額定電流I＝＝ A＝0.60 A，電流表應(yīng)選用A2即可；由于滑動(dòng)變阻器分壓式連接，所以選最大阻值較小的R1即可； (2)電壓從零開(kāi)始可調(diào)，滑動(dòng)變阻器采用分壓式，又小燈泡額定電壓下的電阻Rx<，電流表采用外接法； (3)描點(diǎn)，連成平滑的直線(xiàn)； (4)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片處于正中央時(shí)，整個(gè)電路電阻最大，電流最小，燈泡最暗，對(duì)閉合電路，燈泡兩端的電壓U＝E－I(r＋R滑)＝3－2.5I，在同一坐標(biāo)畫(huà)出U＝E－2.5I的圖象，找到交點(diǎn)(0.47，1.7)，則功率P＝0.8 W.