2012高考物理专题训练(描绘小灯泡的伏安特性曲线).doc

2012高考实验专题训练（描绘小灯泡的伏安特性曲线）1在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择：A待测小灯泡“3.0V、1.5W”. B电流表(量程3A，内阻约为1)C电流表(量程0.6A，内阻约为5). D电压表(量程3.0V，内阻约为10k)E电压表(量程15.0V，内阻约为50k).F滑动变阻器(最大阻值为100，额定电流50mA)G滑动变阻器(最大阻值为10，额定电流1.0A). H电源(电动势为4.0V，内阻不计)I电键及导线等(1)为了使实验完成的更好，电流表应选用_；电压表应选用_；滑动变阻器应选用_(只需填器材前面的字母即可)(2)请在图1虚线框内画出实验电路图 图1 图2(3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图1所示则电压值为_V，电流值为_A，小灯泡的实际功率为_W.(4)用笔画线当导线，将图2中的实物连成所需电路(5)把测得各组P、U值画在PU2图中，各点组成的图线应大致是什么样子？2在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图2（1）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2（1） 图2（2） 图2（3）(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UI图线如图2（2）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1.0A，则R_.(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2（3）中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是()Aa可以作为标准电阻使用 Bb能作为标准电阻使用Cb的阻值随电压升高而增大 Dc的阻值随电压升高而增大3小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大某同学为研究这一现象，用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线实验可供选择的器材有：A小灯泡(规格为“2.5V1.2W”) B电流表(量程为00.6A，内阻为1)C电压表(量程为03V，内阻未知) D滑动变阻器(010，额定电流为1A)E滑动变阻器(05，额定电流为0.5A) F电源(E3V，内阻不计)G定值定阻R0(阻值R06) H开关一个和导线若干(1)要求小灯泡两端的电压从零开始变化，且能尽量消除系统误差，在方框内画出实验电路图(2)实验中，应该选用的滑动变阻器是_(填写器材前字母代号)(3)按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：(I是的示数，U是的示数，U灯是小灯泡两端的实际电压)请通过计算补全表格中的空格，然后在方格图中画出小灯泡的伏安特性曲线.I/A0.050.100.150.200.250.300.350.400.450.48U/V0.080.150.250.400.600.901.301.852.503.00U灯/V(4)该同学将与本实验中一样的两个小灯泡以及给定的定值电阻R0三者一起串联接在本实验中提供的电源两端，则每个灯泡的实际功率是_W.4（2010重庆（）在探究小灯泡的的伏安法测电阻实验中，所用器材有灯泡I，量程恰当的电流表A和电压表，直流电源的滑动变阻器、电键等，要求灯泡两端电压从表开始变化实验中滑动变阻器应采用_ 接法（“分压”或“限流”）某同学已连接如题22图2所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正析之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正A：_ B:_分别测得两只灯泡l1和l2 的伏安特性曲线如题22图3中和所示，然后将灯泡l1、l2与电池组（电动势和内阻均衡定）连成题22图4所示电路。多次测量后得到通过l1和l2的电流平均值分别为0.30A和0.60A.A.在题22图3中画出电池组路端电压U和电流I的关系曲线。B.由该曲线可知电池组的电动势为_V,内阻为_(取两位有效数字)5.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡的规格为“6 V,3 W”,其他供选择的器材有:电流表A1（量程3 A,内阻0.2） 电流表A2（量程0.6 A,内阻1）电压表V1（量程6 V,内阻20 k） 变阻器R1（01 000,0.5 A）变阻器R2（020,2 A） 学生电源E（6 V）开关S及导线若干（1）实验中要求电压表在06 V范围内读数并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出伏安特性曲线,则在上述器材中,电流表应选 ,变阻器应选 .（2）在所给的虚线方框中画出此实验的电路图.（3）以下是该实验的操作步骤A.闭合开关,记下电流表、电压表的一组示数（U、I）,移动变阻器的滑动触头,每移动一次记下一组（U、I）值,共测出12组数据B.将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路C.调节触头位置,使闭合开关前触头处于使变阻器与小灯泡并联的电阻最大的位置D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用平滑曲线连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线以上各步骤中存在的错误或不妥之处: .将各步骤纠正后,按实验先后顺序排列起来 .（4）小灯泡的IU图线是一条曲线,其原因是 .6.一般情况下,导体的电阻会随着温度的改变而改变,某同学研究了一白炽灯两端的电压与电流的关系,得到了如下实验数据:请你完成下列工作:（1）在如右图所示的方格纸上画出电流与电压的关系图线.（2）实验过程中用到了下列器材:直流电源、滑动变阻器（最大值为30）、电压表（量程15 V,内阻约为104）、电流表（量程0.6 A,内阻约为0.01）,开关一只及导线若干,请在右图中按实验要求连接实物电路图.（3）某同学根据实验数据及图线作出了下列推论:如果灯泡两端的电压增大20 V,那么灯泡中通过的电流一定不会大于0.392 A,你认为他的推论是否正确?（4）如果把该灯泡接到电动势为6 V,内阻为10（内阻恒定）的电源两端,实际消耗的功率是多少?7.某同学用图所示电路,测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.（1）除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:电流表:A1（量程100 mA,内阻约2）;A2（量程0.6 A,内阻约0.3）.电压表:V1（量程5 V,内阻约5 k）;V2（量程15 V,内阻约15 k）.滑动变阻器:R1（阻值范围010）;R2（阻值范围02 k）.电源:E1（电动势为1.5 V,内阻约为0.2）;E2（电动势为4 V,内阻约为0.04）.为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表 ,电压表 ,滑动变阻器 ,电源 .（填器材的符号）（2）根据实验数据,计算并描绘出RU的图象如下图所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为 ;当所加电压为3.00 V时,灯丝电阻为 ,灯泡实际消耗的电功率为 W.（3）根据RU图象,可确定小灯泡消耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的（ ）8.（2012山西四校联考）某同学测绘标有“4.8V,0.3A”字样的小灯泡的电功率P随电压U的变化的图像，要使小灯泡两端的电压从0V到4.8V连续变化，为了使测量尽可能准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有：A电流表（量程为0.6A，内阻约为1）B电流表（量程为3A，内阻约为0.2）C电压表（量程为6V，内阻约为2k）D电压表（量程为15V，内阻约为4.5k）E滑动变阻器（阻值范围为0-20，额定电流为2A）F滑动变阻器（阻值范围为02k，额定电流为0.5A）G电池组（电动势为6V，内阻约为1）（1）选用的器材代号为_。（2）在图甲所示的虚线框中画出实验电路图。（3）根据实验测量的数据描出PU图像，如图乙所示，小灯泡在1.5V电压下的阻值为_。9.（2012广东惠州第三次调研 ）在“描绘小灯泡的伏特安特性曲线”的实验中，除有一标有“6V，1.5W“的小灯泡、导线和开关外，还有：A直流电源6V（内阻不计） B直流电流表03A（内阻0.1以下）C直流电流表0300mA（内阻约为5） D直流电压表010V（内阻约为15k）E滑动变阻器10，2A F滑动变阻器1k，0.5A实验要球小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。实验中电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 （均用序号表示）在方框内画出实验电路图。试将图所示未完成连接器材连成实验电路。VAMVAM甲乙10.（2012上海虹口区期末）.市场上有一种在蚊帐内使用的小型直流电动机电风扇。某物理研究型学习小组想测定电风扇正常运行时的机械功率，于是找到了一台这样的电风扇并从铭牌上读出了额定电压U，但其它字迹不清楚。该小组成员取出电池，并从电风扇连接电池的正、负两极各接出一条引线。提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器、备用电池若干节、电键、若干导线、固定电池的电池盒。（1）测量时，选择的电路图比较合理的是_图（选填“甲”或“乙”）。（2）该小组进行了如下的实验步骤：（A）按事先设计的电路连接各元件，并将变阻器的滑动片移动到最左端；（B）合上开关，将滑动片从最左端开始缓慢向右移动，使电压表和电流表都有明显的示数，但电风扇并未转动，读出此时电压表和电流表的读数分别为U0、I0；（C）；请补写步骤（C）的实验操作过程：_。U/VI/A010.2234560.40.60.81.01.2甲乙（D）用测得的物理量表示电动机M正常运转时输出的机械功率 P输出=_。（3）该小组同学找了甲、乙两个不同规格的电风扇继续进行测量，用伏安法分别测出甲、乙两个电风扇的伏安特性曲线如图所示。若他们将甲、乙两个电风扇串联接在6V的恒压电源两端，则甲的实际功率为_W，乙的实际功率为_ W。（要求保留作图求解的痕迹）11.（2012栟茶中学二次调研）某同学想描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线，实验室提供下列器材：A电压表V（量程为05V，内阻约5k）B电流表A1（量程为025mA，内阻约0.2）C电流表A2（量程为0一0.6A，内阻约0.1)D滑动变阻器R1（0一10，额定电流1.5A)；E滑动变阻器R2（0一1000，额定电流0.5A）F定值电阻R0（R0=1000）G直流电源（电动势6V，内阻忽略不计）H电键一个、导线若干电压U（V）0.01.02.02.43.03.64.0电流I（mA）0.01.65.88.011.816.020.0（1）该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路，得到热敏电阻电压和电流的7组数据（如下表），请你在方格纸上作出热敏电阻的伏安特性曲线 （2）该同学选择的电流表是（选填“B”或“C”），选择的滑动变阻器是（选填“D”或“E”）（3）请在上面的方框中画出该同学完成此实验的电路图（热敏电阻符号为 ）AVabPS12（2012北京房山区统测）描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图，所用小电珠的额定电压是3.8V。关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是系统误差主要是由电压表的分流引起的系统误差主要是由电流表的分压引起的0.30.20.1O1 2 3 4U/VI/A系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的系统误差主要是由读数时的估读引起的根据某次实验记录的数据在坐标系中描点如右图。试在坐标系中画出该小电珠的伏安曲线，并从图象中可求出该小电珠的额定功率是 W。该小电珠在1V电压下不发光。当时灯丝的实际电阻是 (结果保留两位有效数字)该小电珠在2V电压下开始发出微弱的黄光。当时灯丝的实际电阻又是 (结果保留两位有效数字)小电珠在不同电压下的实际电阻为什么不相同？ 。某同学已连接如图所示的电路，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。A_ B_0.30.20.1O1 2 3 4U/VI/AAVAVRSLEPab13.（2012山东泰安上学期期末）现用伏安法研究某电子器件R1（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些），备有下列器材：A、直流电源（6V，内阻不计）；B、电流表G（满偏电流Ig=3mA，内阻Rg=10）；C、电流表A（00.6A，内阻未知）；D、滑动变阻器（020，5A）；E、滑动变阻器（0200，1A）；F、定值电阻R0（阻值1990）；G、开关与导线若干；根据题目提供的实验器材，请你在方框中设计出测量电子器件R1伏安特性曲线的电路原理图（R1可用“ ”表示）。在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用 。（填写器材序号）将上述电子器件R1和另一电子器件R2接入如图（甲）所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Ob、Oa所示。电源的电动势E=6.0V，内阻忽略不计。调节滑动变阻器R3，使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时R3接入电路的阻值为 。答案及解析1、解析：(1)待测小灯泡“3.0 V、1.5 W”，额定电流0.5 A，额定电压为3 V，因此电流表选C，电压表选D，滑动变阻器采用分压式接法较准确，滑动变阻器选G，(2)小灯泡电阻很小，电流表外接如a图(3)1.80,0.33,0.59(4)小灯泡的电阻较小，故采用电流表外接法，题目要求小电珠两端的电压从0连续变化，故滑动变阻器采用分压式接法，实物图如图所示（5）据功率的计算公式PUI，再根据欧姆定律I，故P.随所加电压的增加，小灯泡发热，温度升高，电阻随温度升高而增大，故所得PU2图线的斜率k应随R增大而减小如b图答案：(1)C,D,G.(2)如解析图所示.(3)1.80,0.33,0.59（4）见解析（5）见解析2、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UI线知E3.0V，r1，当小电珠与电阻串联后由闭合电路欧姆定律得EI(RrR灯)又由小电珠的UI线得R灯1.2，解得R0.8.(3)因a元件的IU线是直线，说明电阻随电压的变化不变，故可作为标准电阻，故A对，B错因IU线的斜率倒数表示电阻值的变化，故C对，D错，选A、C.答案：(1)g(2)0.8(3)AC3、解析：(1)要使小灯泡两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，为测量更准确，应采用电流表内接法，实验电路图如图所示(3)由第(1)问中所画电路图分析可得：U灯UIRA，则可根据表中数据求出U灯，并画出U灯I图线如图所示(4)在同一坐标系中作出2U灯IR0E的图线，根据此图线与灯泡的U灯I图线的交点可得此时灯泡的电压U灯0.6V，电流I0.3A.所以，灯泡的实际功率为PU灯I0.18W.答案：(1)如图所示(2)D(3)I/A0.050.100.150.200.250.300.350.400.450.48U/V0.080.150.250.400.600.901.301.852.503.00U灯/V0.030.050.100.200.350.600.951.452.052.52(4)0.184、解析：探究小灯泡的伏安特性曲线要求电压从0到额定电压变化，所以滑动变阻器必须采用分压解法。在连接线路时必须将每个开关断开，而图中是闭合的这是第一个错误。连好线路后在闭合开关前需要将限流滑动变阻器调到阻值最大，将分压滑动变阻器调到输出为0端，在图中是b端，以保护电源和电表。描绘电源的伏安特性曲线要求外电阻变化测定对应的多组路端电压和电流，本实验中用两个小灯泡来改变外电阻获得两组电流值，然后