2016届高三物理一轮复习 第7章 第5讲 实验八：测绘小灯泡的伏安特性曲线练习

1第5讲实验八:测绘小灯泡的伏安特性曲线时间:30分钟分值:45分非选择题(共45分)1.(2015浙江温州十校期中,17)(10分)在测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中(1)看甲图,请你回忆:你在实验室做测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验时,除了图中已给的实验仪器外,还应该有什么仪器:。(2)小嘉和小敏同学在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。两同学连好的实物图如图乙所示。①在以下电流表中选择合适的一只是。电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω);电流表A2(量程600mA,内阻约0.5Ω);电流表A3(量程100mA,内阻约3Ω)。②若两同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好。但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为段。(用图乙中字母表示)③若两同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好。但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,当小灯泡的亮度发生较大变化时,电压表的指针偏转变化明显,但电流表的指针偏转变化很小,你觉得他们该如何排除此“意外”?。④实验测得的部分数据如表,请在图丙所示的坐标系中作出该元件的I-U图像。电压U/V0.400.801.201.602.002.40电流I/A0.020.050.120.200.310.442.(2014浙江绍兴期末,12)(12分)某兴趣小组要测绘一个额定电压为2V,额定功率为1.2W的小灯泡的伏安特性曲线,想利用如图甲所示的电路进行测量,实验室有下列器材可供选择:2A.两只干电池盒的电源一只;B.量程分别为3V和15V的双量程电压表一只;C.量程分别为0.6A和3A的双量程电流表一只;D.滑动变阻器R1:最大阻值为5Ω,额定电流为1.0A;E.滑动变阻器R2:最大阻值为150Ω,额定电流为1.0A;F.开关S,导线若干。(1)实验中电流表应选用量程;滑动变阻器应选用。(2)请在图乙中把电路连接完整。闭合开关前,应使变阻器滑片放在最(填“左”或“右”)端。乙(3)某实验小组在其他连线正确时,把电流表错连在0.6A和3A的两个接线柱上,如图丙所示,所测得的实验数据如下表所示:I/A0.000.120.200.280.340.380.420.450.470.490.50U/V0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00经查实验室资料发现0~0.6~3.0A双量程电流表的原理图如图丁所示,则电流表示数为0.28A时的实际电流应该是A。3.(2014浙江稽阳联考,22)(15分)有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,某位同学为了研究小灯泡的伏安特性曲线,所用实验电路如图甲所示。3(1)分析此实验电路电流表采用外接法的理由:;滑动变阻器采用分压式接法的理由:。(2)通过实验测得实验数据如下表,请在图乙中画出小灯泡的伏安特性曲线。123456电流I/A0.100.180.210.230.250.27电压U/V0.200.601.001.502.002.80(3)由画出的伏安特性曲线,可求得此灯泡正常工作时的电阻为Ω,常温下的电阻约Ω。(保留两位有效数字)4.(2014浙江五校二联,22)(8分)2013年12月14日晚上9点14分左右,“嫦娥三号”月球探测器平稳降落在月球虹湾,并在4分钟后展开太阳能电池帆板。这是中国航天器第一次在地外天体成功软着陆,中国成为继美国、前苏联之后第三个实现月面软着陆的国家。太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性。所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干。(1)为了达到上述目的,应选用图1中的(填“甲”或“乙”)电路图。(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图2所示的I-U图像。由图可知,当电压小于2.00V时,太阳能电池的电阻(填“很大”或“很小”);当电压为2.80V时,太阳能电池的电阻约为Ω。(保留一位有效数字)4非选择题1.答案(1)电流表(2)①电流表A2②h③换量程较小的电流表④如图所示解析(1)测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中需要用电压表测电压,用电流表测电流,用滑动变阻器改变电路的电阻,所以还需要电流表。(2)①需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,即额定电流I=0.5A,所以合适的电流表是电流表A2(量程600mA,内阻约0.5Ω);②由题意可知,电路中有电流但不能调零,且灯泡亮度发生变化,说明滑动变阻器接成了限流接法,故说明h导线发生了断路;③电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好,但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,当小灯泡的亮度发生较大变化时,电压表的指针偏转变化明显,但电流表的指针偏转变化很小,可知电流表的量程太大;④根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后根据描出的点作出图像。2.答案(1)0.6AD(或R1)(2)连线如图左(3)0.35解析(1)小灯泡的额定电流为0.6A,故电流表选用0.6A量程;该实验采用分压电路,为便于调节,滑动变阻器采用全阻值较小的。(2)实物连线如答案图所示。为保证电表及小灯泡不被损坏,应保证小灯泡电压最小,即闭合开关前,滑片应放在最左端。(3)设表头的满偏电流为Ig、表头内阻为Rg,若电流表接0.6A量程,满偏时有Ig+=0.6A;若电流表接3A量程,满偏时有Ig+=3A;若错连在0.6A和3A的两个接线柱上,满偏时有Ig+=Im,联立以上三式,解得Im=0.75A,即将0.6A和3A两个接线柱接入电路,该电流表的量程为0.75A。当电流表示数为0.28A时,实际电流应为×0.75A=0.35A。3.答案(1)灯泡的电阻较小,采用电流表外接法可减小测量误差测绘伏安特性曲线时电压要从0开始增大(2)如图所示(3)102.05解析(1)由于灯泡的电阻较小,若电流表内接,则分得的电压较大,造成较大误差;由于电压要从0开始调节,故滑动变阻器采用分压接法。(2)根据表格中数据,描点连线,如答案图所示。(3)由I-U图线知,当电压为2.8V时,电流为I=0.27A,根据R=可求得正常工作时的电阻为10Ω;将第一组数据代入R=可得常温下的电阻约为2.0Ω。4.答案(1)甲(2)很大1×103解析(1)描绘伏安特性曲线时,电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,由题图1所示可知,应选择图甲所示电路进行实验。(2)由题图2所示图像可知,当电压小于2.00V时,电路电流很小,几乎为零,由欧姆定律可知,太阳能电池的电阻很大;由题图2所示图像可知,当电压为2.80V时,电流约为2.8mA,则太阳能电池的电阻R==Ω=1×103Ω。