2021新高考物理能力培养专训——《描绘小灯泡的伏安特性曲线》专题练习(Word含答案)

1、描绘小灯泡的伏安特性曲线1.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）;电压表正（量程3 V,内阻3 k Q）电流表|引（量程0.5 A,内 阻0.5 Q涸定电阻R0（阻值1000 Q）滑动变阻器R（阻值09.0 Q;）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:二二nasBB由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻 （W “增大” “不变 或“减小”），灯丝的电阻率 （填“增大” “不变”或

2、“减小” ）o（3）用另一电源Eo（电动势4 V,内阻1.00。剂题给器材连接成图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 Wo （结果均保留两位小数）2 .某同学想要描绘标有“3.8 V0.3 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Vi（量程03 V,内阻等于3 k Q）电压表V2（量程015 V,内阻等于15 k Q）电流表Ai（量程0200 mA,内阻等于10 Q）电流表A2（量程03 A,内阻等于0.1 Q）滑动变阻

3、器R（010 Q额定电流2 A）滑动变阻器K（01 k Q额定电流0.5 A）定值电阻R3（阻值等于1 Q）定值电阻R4（阻值等于10 Q）定值电阻R5（阻值等于1 k Q）电源E（E = 6 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。该同学描绘出的I-U图象应是下图中的 <Of t)t： f>f "jtBC3 .为了描绘一个“12 V 6 W”的小灯泡的伏安特性曲线，现提供以下器材 进行实验：直流电源E:电动势为15 V,内阻不计；电流表A:量程分别为00.6 A和03 A,内阻分别约为0.5 藕0.1 ;Q电压表V:量程为03 V,内

4、阻为3 k R定值电阻R。：阻值为12 k Q滑动变阻器R:最大阻值为20 R允许通过的最大电流为1 A;开关一个，导线若干。(1)由于电压表的量程偏小，要用所给电压表V和定值电阻R0改装成一个较大量程的电压表V',改装后的电压表量程为 Vo(2)在方框里画出符合本实验要求的电路图。(3)根据测得白电压表V的示数和电流表A的示数，描出I-U曲线如图甲所示。某次测量时，电流表指针位置如图乙所示，则电流表读数为 A,此时小灯泡的电阻为 0Qlf4 .某同学用图甲所示电路来测绘小灯泡的 U-I曲线，器材如下:A .小灯泡(额定电压为2.5 V,额定电流为0.25 A);B.电流表(00.6

5、A);C.电压表(03 V);D.滑动变阻器Ri(010 Q;)E.滑动变阻器R2(01000 Q;)F.干电池(电动势为1.5 V)两节；G.开关，导线若干。(1)滑动变阻器应选 处填器材前的代号)。(2)实验中得到的数据如下表所示，根据表中数据在图乙中作出小灯泡的U-I图象，由图象可知小灯泡的电阻随温度的升高而 (选填“增大” “减小” 或“不变”)。U/V0.200.400.601.001.401.802.002.20I/A0.040.080.110.150.180.200.210.22（3）某同学用一节干电池与阻值为 5。的电阻R、小灯泡及电压表连接成图内 所示电路，测得电压表读数为0

6、.8 V,结合图乙中图象求得小灯泡实际消耗的功率 为 W,干电池内阻为 。q结果均保留两位有效数字）-i=»-£ r 丙5 .某同学想要描绘标有“3.0 V03 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了电源、开关、导线外， 还有：电压表Vi（量程03 V,内阻等于3 k Q）电压表V2（量程015 V,内阻等于15 k Q）电流表Ai（量程0200 mA,内阻等于10 Q）电流表A2（量程03 A,内阻等于0.1 Q）滑动变阻器R（010 Q额定电流2 A）滑动变阻器K（01 k Q额定电流0.5 A）定值电阻R3（阻值等

7、于1 Q）定值电阻R4（阻值等于10 Q）（1）根据实验要求，应选用电压表 和滑动变阻器。（填所给仪 器的字母代码）（2）请在虚线框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在相应位置。（3）该同学描绘出的I-U图象应是图中的 ,这是因为小灯泡的电阻随 温度的升高而（选填“减小”或“增大” ）06 .一小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法研究这个小灯泡的 U-I特性曲线，实验室有如下器材可供选用：A.电压表8（03 V,内阻rvi约为6 k Q）B.电压表®（015 V,内阻rv2约为30 k Q）C.电流表（量程为200 mA,内阻rAi = 10 Q）D.电流表（量程

8、为800 mA,内阻rA2 = 3 Q）E.定值电阻R0（15 Q）F.滑动变阻器Ri（0100 Q 0.5 A）G.滑动变阻器R2（010 Q, 1 A）H.电源E（5 V,内阻约为1 Q）I.单刀开关一个、导线若干（1）为了调节方便，测量尽可能准确，实验中应选用电表禾口 .滑动变阻器应选用。（填对应器材前的字母序号）（2）为使实验误差尽量减小，要求从零开始多测几组数据，请在如图1所示的实线框里画出实验电路图。（图中需标明所选器材的字母代号）（3）根据电路图连接好电路，反复调节滑动变阻器的滑片，读出并记录好电表 的示数，计算小灯泡两端电压 U和通过小灯泡的电流I,并且填写到预先设计的 表格中

9、，根据测量的数据，在坐标纸上描点，画出小灯泡的U-I曲线，如图2所示。图（4）根据小灯泡的U-I曲线可得小灯泡的额定功率为 W;若将两个这 样的小灯泡串联后接到一个电源（电动势为5 V,内阻为6此时一个小灯泡消耗的实际功率为 W。（结果均保留两位小数）7 .某学习小组探究一标有“3V,1.8 W的小灯泡在不同电压下的电功率大小， 实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接，除小灯泡、导线和开关外，还 有：A.直流电源（3 V,内阻为1.0 Q）8 .电流表（03 A,内阻约为0.2 Q）C.电流表（00.6 A,内阻约为0.5 Q）D.直流电压表（03 V,内阻约为15 k Q）E.滑动变阻器

10、（5 R 2 A）F.滑动变阻器(300 R 0.5 A)(1)实验中电流表应选用,滑动变阻器应选用。(均填器材前 字母序号)(2)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连 接。障 T»L TrrlLrl +4«n-Lrl trrlr±rLr廿H"需需的需：W:!嘉第|基HiL-发忆不 -B-.+-E * E - .工 1.+£二！I 二 -?pH-rffl三三三q-nsu三T1:1t(3)该小组描绘出的U-I曲线如图乙所示，根据U-I曲线，可知正确的

11、P-I2关系图象是(图中P为小灯泡的功率，I为通过小灯泡的电流)(4)将4只相同“3 V.8 W的小灯泡并联后，直接与题中直流电源组成闭合回路，则每只小灯泡的实际功率约为 W(保留两位小数)。8.曲线，电路图如图甲所示，备有下列器材：甲A.电池组（电动势为6.0 V,内阻约为1 Q）B.电压表（量程为03 V,内阻R/ = 3 k Q）C.电流表（量程为01.5 A,内阻约为0.5 Q）D.滑动变阻器R（最大阻值10 Q额定电流1 A）E.定值电阻R1（电阻值为1.5 k Q）F.定值电阻R2（电阻值为3 k Q）G.开关和导线若干（1）实验中所用定值电阻应选 （K “豉"F”。）（

12、2）根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整（3）某次实验时，电压表示数指针位置如图内所示，则电压表读数是 V;元件两端电压是 V。（4）通过实验数据描绘出该元件的伏安特性曲线如图丁所示， 若把两个同样的 该元件并联后与电动势为4.5 V,内阻为1.5 的电源相连接，则此时每个元件的 电阻值均为。Q计算结果保留两位有效数字）9 .实际的二极管正向电阻并不为零，反向电阻也不是无穷大，一兴趣小组同 学对某型号二极管，做了如下研究：（1）用多用电表的欧姆挡粗测二极管的正向电阻。测量时选择开关旋到测电阻的 “X 10”倍率，多用电表的表盘如图甲所示, 则电阻为 ;Q多用电表的红表笔应

13、与二极管的 （填“正”或“负”）极相连。（2）用电压表和电流表描绘该二极管加正向 01.5 V电压时的伏安特性曲线, 可供选择的器材如下：电压表Vi（量程01.5 V,内阻约2000 Q）电压表V2（量程06 V,内阻约4000 Q）电流表A1（量程00.6 A,内阻约10 Q）电流表A2（量程040 mA,内阻约0.1 Q）滑动变阻器R1（总电阻约为10 Q）B.阻值020 Q额定电流0.5 A滑动变阻器K（总电阻约为100 Q）电源E（电动势2 V,内阻不计）开关S,导线若干为调节方便，并有尽可能高的精度，请选择合适的器材，电压表:电流表?滑动变阻器;（填写所选器材的符号）在虚线框中画出实

14、验电路原理图;该二极管加正向电压的伏安特性曲线如图乙所示， 现将阻值为50的定值 电阻与该二极管串联，并与一电动势为 2 V、内阻不计的电源组成闭合电路，二 极管上的电压为正向电压，则回路中的电流强度为 mA。10 .某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件，该电学元件上标有“最大电流不超过6 mA,最大电压不超过7 V”，同学们想通过实验描绘出该电 学元件的伏安特性曲线，他们设计的一部分电路如图所示，图中定值电阻R=1 k拿 用于限流；电流表量程为10 mA,内阻约为5。电压表（未画出）量程为10 V, 内阻约为10 k R电源电动势E为12 V,内阻不计。恃测元件_A（1）实验时有两个滑动变阻器可供选择:应选的滑动变阻器是(填"峨" B'：)(2)正确接线后，测得数据如下表：X12345678910U/V0.003.006.006.166.286.326.366.386.396.40I/mA0.000.000.000.060.501.002.003.004.005.50由以上数据分析可知，电压表应并联在 M与之间(填O"或P"。)(3)将电路图在虚线框中补充完整。从表中数据可知，该电学元件的电阻的特点是：参考答案：1 .(1 略(2)增大增大(