2019年高考物理专题11.2描绘小灯泡伏安特性曲线抢分巧练.docx

实验11.2 描绘小灯泡伏安特性曲线考题实战 掌握高考脉搏1(2015浙江卷，22)图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图 图1 图2(1)根据图1画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的、所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为3 V所示读数为：_、_、_、_.两组数据得到的电阻分别为_和_.【答案】(1)见解析(2)0.10 A(0.100.02均可)0.24 A(0.240.02均可)2.00 V(2.000.01均可)0.27 V(0.270.01均可)8.3 (8.30.1均可)2.7 (2.70.1均可)2(2015山东卷，22)如图甲所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流I0，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率改变RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的UI关系图线 回答下列问题：(1)滑动触头向下移动时，电压表示数_(填“增大”或“减小”)(2)I0_A.(3)RL消耗的最大功率为_W(保留一位有效数字)【答案】(1)减小(2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确)(3)53(2015海南卷，12)某同学利用图(a)所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化实验中使用的器材为：电池E(内阻很小)、开关S1和S2，电容器C(约100 F)、电阻R1(约200 k)、电阻R2(1 k)、电压表V(量程6 V)、秒表、导线若干(1)按图(a)所示的电路原理图将图(b)中实物图连线(2)先闭合开关S2，再断开开关S2；闭合开关S1，同时按下秒表开始计时若某时刻电压表的示数如图(c)所示，电压表的读数为_V(保留2位小数)(3)该同学每隔10 s记录一次电压表的读数U，记录的数据如下表所示在给出的坐标纸上绘出Ut图线已知只有一个数据点误差较大，该数据点对应的表中的时间是_s.时间t/s10.020.030.040.050.060.0电压U/V2.143.454.234.515.005.18（4）电路中C、R2和S2构成的回路的作用是_。【解析】(1)实物连线如图甲所示图甲图乙【答案】(1)见解析图(2)3.60 V(3)Ut图线见解析图乙40 s(4)使实验前电容器两极板上的电荷中和4（2015广东理综，34）某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3 k)、电流表(内阻约为1 )、定值电阻等。图1使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“1”欧姆档测量，示数如图1(a)所示，读数为_。据此应选择图1中的 _(填“b”或“c”)电路进行实验。连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐_(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验。图2图2(a)是根据实验数据作出的UI图线，由图可判断元件_(填“X”或“Y”)是非线性元件。该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R21 的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图2(b)所示。闭合S1和S2，电压表读数为3.00 V；断开S2，读数为1.00 V，利用图2(a)可算得E_V，r_(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)。【答案】10b增大Y3.20.505(2016天津卷，9(3)某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：电压表V1(量程03 V，内阻等于3 k)电压表V2(量程015 V，内阻等于15 k)电流表A1(量程0200 mA，内阻等于10 )电流表A2(量程03 A，内阻等于0.1 )滑动变阻器R1(010 ，额定电流2 A)滑动变阻器R2(01 k，额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 )定值电阻R4(阻值等于10 )定值电阻R5(阻值等于1 k)电源E(E6 V，内阻不计)(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁(2)该同学描绘出的IU图象应是下图中的_.【答案】(1)见解析图(2)B6(2016江苏卷，10)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系已知该金属电阻在常温下的阻值约10 ，R随t的升高而增大实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，和电流表的相应示数I1，I2，.然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，.(1)有以下两种电流表，实验电路中应选用_.A量程0100 mA，内阻约2 B量程00.6 A，内阻可忽略(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 调节至10.0 ，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是_.将旋钮a由“0”旋转至“1”将旋钮b由“9”旋转至“0”将旋钮c 由“9”旋转至“0”(3)实验记录的t和R的数据见下表：温度t()20.040.060.080.0100.0阻值R()9.610.411.112.112.8请根据表中数据，在方格纸上作出Rt图线由图线求得R随t的变化关系为R_.【答案】(1)A(2)(或)(3)0.04t8.8(0.04t8.60.04t9.0都算对)7(2017课标卷，23)某同学研究小灯泡的伏安特性所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表(量程 3 V，内阻 3 k)；电流表 (量程0.5 A，内阻 0.5 )；固定电阻R0(阻值1 000 )；滑动变阻器R(阻值09.0 )；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干(1)实验要求能够实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示图(a)图(b)由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_(填“增大”、“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率_(填“增大”、“不变”或“减小”)(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 )和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W，最大功率为_W(结果均保留2位小数)当R9 时，将R看作电源内阻，则等效电源内阻为10 ，其路端电压与电流的关系图象如图线乙【答案】(1)实验电路原理如图所示(2)增大增大(3)0.391.17考法模拟 悟透破题之道8(2016河北邯郸一模)某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系，除小灯泡外，可用的器材如下：A电源(电动势3 V，内阻为1.5 )B电压表(03 V，内阻约为10 k)C电流表(00.6 A，内阻约为5 )D滑动变阻器(050 ，额定电流0.4 A)E滑动变阻器(010 ，额定电流1.0 A)F电键S，导线若干(1)实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的UI图象如图甲所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而_(填“增大”、“减小”或“不变”)；实验时应选用的滑动变阻器为_。(填器材前的字母序号)(2)根据图甲，将图乙实验电路中缺少的导线补全(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)。(3)若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意滑动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是_W。(本问中电压表和电流表均视为理想电表，结果保留2位有效数字)【解析】(1)由图象可知，图象的斜率表示电阻，根据欧姆定律R知，小灯泡的电阻随电压增大而增大；由图可知，测量电流的最大值约为0.5 A，故滑动变阻器只能选择E; (2)根据原理可得出对应的实物图，如图所示； 【答案】(1)增大E(2)如解析图所示(3)0.56(0.540.58都对)9(2016湖北八校一联)在“绘制小灯泡的伏安特性曲线”的实验中。甲(1)小王同学根据实验测得的数据，描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图甲(不是过原点的直线)，请你解释形成的原因：_。(2)若把3个这样完全相同的小灯泡串联后，接到6 V的恒压电源后，求每个小灯泡的电阻为_，每个小灯泡上消耗的电功率P_W。乙(3)如图乙，若电源的电动势和内阻分别为E1.5 V，r1.0 ，保护电阻(与电源串联使用，防止电路中电流过大)为R ，则将三个这样完全相同的小灯泡并联后，再接入电路，则三个小灯泡消耗的总功率为P总_W。(结果保留两位有效数字)【答案】(1)温度升高，小灯泡电阻增大(2)7.70.52(3)0.32(0.300.35均对) 10(2016湖南长沙质检)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，得出伏安特性曲线如图甲所示。所用小灯泡的额定电压是3.0 V。(1)画出实验电路图。(2)将实物图乙连接成实验电路。(3)根据图甲，该小灯泡在电压为2.8 V时的实际电阻为_ (结果保留三位有效数字)。(4)关于该实验的系统误差，下列判断正确的是_。A系统误差主要是由电压表的分流引起的，电压越大误差越大B系统误差主要是由电流表的分压引起的，电流越大误差越大C系统误差主要是由忽略电源内阻引起的，电源内阻越大误差越大D系统误差主要是由读数时的估读引起的，电压越大误差越大【解析】【答案】(1)如图所示(2)如图所示(3)10.8(4)A11(2016济南三校联考)有一个额定电压为2.8 V，额定功率约为0.8 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线，有下列器材供选用：A电压表(03 V，内阻6 k)B电压表(015 V，内阻30 k)C电流表(03 A，内阻0.1 )D电流表(00.6 A，内阻0.5 )E滑动变阻器(10 ，2 A)F滑动变阻器(200 ，0.5 A)G蓄电池(电动势6 V，内阻不计)(1)用如图甲所示的电路进行测量，电压表应选用_，电流表应选用_，滑动变阻器应选用_。(用序号字母代表)(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_ 。(3)若将此灯泡与电动势为6 V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为_ 的电阻。【解析】由题中分压外接电路及所给小灯泡的相关数据可知电压表应选择A，电流表应选择D，滑动变阻器应选择E；由灯泡伏安特性曲线找到2.8 V时小灯泡的电流，由R可求得电阻；若将小灯泡与6 V的电源连接，由ULER1，可解得R1。【答案】(1)ADE(2)10(3)11.412某同学在探究规格为“6 V,3 W”的小灯泡伏安特性曲线实验中：该同学采用图12甲所示的电路进行测量图中R为滑动变阻器(阻值范围020 ，额定电流1.0 A)，L为待测小灯泡，V为电压表(量程6 V，内阻20 k)，为电流表(量程0.6 A，内阻1 )，E为电源(电动势8 V，内阻不计)，S为开关图12(1)在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最_(填“左”或“右”)端；(2)在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是_点至_点的导线没有连接好；(图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图中的数字，如“_2_点至_3_点”的导线)(3)该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小灯泡的电阻值随工作电压的增大而_(填“不变”“增大”或“减小”)【答案】(1)左(2)15(或51)(3)增大13 当小灯泡发光时，其灯丝的电阻会随着发光亮度的变化而变化某同学为研究这一现象，按照自己设计的实验电路测量出小灯泡的电流I和电压U，得到如下表所示的数据I/A0.000.120.220.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)请你根据上表数据的特点，在虚线框中画出实验电路图可用的器材有：电源(电动势为3 V)；小灯泡；电压表(量程3 V，内阻约3 k)；电流表(量程0.6 A，内阻约0.2 )；滑动变阻器(变化范围010 )；开关和导线若干(2)在坐标上画出小灯泡的UI曲线(图上已描出部分点)由图可知：灯丝的电阻随灯泡亮度增加而_(选填“变大”或“变小”)(3)如果将上述实验中使用的小灯泡接在电动势为1.5 V，内阻为2.0 的电源两端，利用上面的UI曲线可求出小灯泡的实际功率是_W，电源效率为_.(保留两位有效数字)【答案】(1)如图甲所示图甲图乙图丙(2)如图乙所示变大(3)0.28(0.260.30均可)53%(51%55%均可)14LED二极管的应用是非常广泛的，2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇，天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明了蓝色发光二极管(LED)，并因此带来的新型节能光源某同学想要描绘某发光二极管的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.U/V0.00.400.801.201.602.002.402.80I/mA0.00.92.34.36.812.019.030.0实验室提供了以下器材：A电压表(量程03 V，内阻约20 k)B电压表(量程015 V，内阻约100 k)C电流表(量程050 mA，内阻约40 )D电流表(量程00.6 A，内阻约2 )E滑动变阻器(阻值范围020 ，允许最大电流2 A)F电源(电动势6 V，内阻不计)G开关，导线若干(1)该同学做实验时，电压表选用的是_，电流表选用的是_(填选项字母)(2)如图甲中的实物连线已经连了部分电路，请按实验要求将实物图中的连线补充完整(3)根据表中数据，请在图乙中画出该二极管的IU图线(4)若此发光二极管的最佳工作电流为15 mA，现将此发光二极管与电动势为3 V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R_的电阻，才能使它工作在最佳状态(结果保留两位有效数字)【解析】(1)根据实验数据表可知电压最大为2.80 V，最大(4)根据闭合电路欧姆定律应有I，由IU图象可读出I15 mA时对应的电压U2.2 V，可求出Rx146.7 ，代入数据解得R53 .【答案】(1)