2018届高考物理训练-实验8 描绘小电珠的伏安特性曲线（含解析）

实验八1．(2012·梅州模拟)图7－4－6为探究小电珠L的伏安特性，连好如图7－4－6所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小电珠中的电流由零开始逐渐增大，直到小电珠正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U－I图象应是图中的()【解析】小电珠中的电流逐渐增大时其温度升高，导致电阻R增大，所以U－I图线的斜率增大，故C正确．【答案】C2．在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图7－4－7所示．电源内阻不计，导线连接良好．若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：图7－4－7a．电珠L不亮；电流表示数几乎为零b．电珠L亮度增加；电流表示数增大c．电珠L开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断d．电珠L不亮；电流表从示数不为零增大到线圈烧断与上述abcd四种现象对应的电路序号为()A．③①②④B．③④②①C．③①④②D．②①④③【解析】a中电珠L不亮，电流表示数几乎为零说明它们同时与电压表串联，此现象与电路③相对应．b中电珠L亮度增加，电流表示数增大说明电珠L与电流表串联，此现象与电路①相对应．c中电珠L开始不亮，后来忽然发光，电流表从示数不为零到线圈烧断说明电珠L与电流表并联，当电流表被烧断后，电珠L才忽然发光，此现象与电路②相对应．d中电珠L不亮；电流表示数增大到烧断线圈说明电流表是单独一条支路；电珠L始终不亮说明电珠与电压表串联，此现象与电路④对应．【答案】A3．(2013·马鞍山质检)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，(1)下面有四个电路图，你在实验中采用的电路图是：________(2)在实验中得到的小灯泡的I－U特性曲线是一条______线(填“直”或“曲”)，这表明小灯泡的电阻随温度升高而________(填“增大”、“减小”或“不变”)．【解析】(1)电流表应外接，变阻器应采用分压电路，选D.(2)小灯泡的灯丝是金属做的，金属的电阻率随温度的升高而增大，所以小灯泡的I－U特性曲线是一条曲线，这表明小灯泡的电阻随温度升高而增大．【答案】(1)D(2)曲增大4．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，除标有“6V1.5W”字样的小电珠、导线和开关外，还有下列器材：A．直流电源(6V，内阻不计)；B．直流电流表(量程为3A，内阻0.1Ω以下)；C．直流电流表(量程为300mA，内阻约为5Ω)；D．直流电压表(量程为10V，内阻约为15kΩ)；E．滑动变阻器(10Ω，2A)；F．滑动变阻器(1kΩ，0.5A)．实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(均用序号表示)．(2)在虚线框内画出实验电路图．【解析】(1)由于I额＝PU＝250mA，故电流表应选C；因要求小电珠两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，应选小阻值的E.(2)实验电路图如图甲所示．【答案】(1)C、E(2)见解析5．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图7－4－8(a)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．图7－4－8(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小灯泡亮度能发生变化，但电压表、直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灯泡的U－I图线如图(b)所示，将小灯泡和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0A，则R＝________Ω.(3)(双选)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7－4－9中的甲、乙、丙所示，下列说法正确的是________．A．a可以作为标准电阻使用B．b能作为标准电阻使用C．b的阻值随电压升高而增大D．c的阻值随电压升高而增大图7－4－9【解析】(1)若调节滑动变阻器，小灯泡的亮度变化，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U－I图线知E＝3.0V，r＝1Ω，当小灯泡与电阻串联后，由闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋r＋R灯)又由小灯泡的U－I图线得R灯＝UI＝1.2Ω，解得R＝0.8Ω.(3)因a元件的I－U图线是直线，说明电阻不随电压的变化而变，故可作标准电阻，故A项对，B项错．因I－U图线与坐标原点连线斜率倒数表示电阻值，故C项对，D项错．【答案】(1)g(2)0.8(3)AC6．有一个标有“12V,24W”的灯泡，为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率，需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：A．直流电源15V(内阻可不计)B．直流电流表0～0.6A～3A(内阻约0.5Ω、0.1Ω)C．直流电流表0～300mA(内阻约5Ω)D．直流电压表0～3V～15V(内阻约3kΩ、15kΩ)E．直流电压表0～25V(内阻约200kΩ)F．滑动变阻器10Ω、5AG．滑动变阻器1kΩ、3A(1)实验台上已放置开关、导线若干及灯泡，为了完成实验，需要从上述器材中再选用________(用序号字母表示)．(2)在虚线框内画出最合理的实验原理图．(3)若测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化关系的图线如图7－4－10所示，由这条曲线可得出：正常发光条件下，灯丝消耗的电功率是________．图7－4－10(4)如果灯丝电阻与(t＋273)的大小成正比，其中t为灯丝摄氏温度值，室温t＝27℃，则正常发光时灯丝的温度是________℃.【解析】(1)由灯泡的额定电压为12V、额定电流为2A可知，电压表应选用D，电流表应选B，实验采用分压式电路，滑动变阻器应选阻值小些的，故选F.电源A是必选的．(2)因RVR灯＞R灯RA，故应采用外接法．滑动变阻器应用分压式连接，如图所示．(3)由图可知，U＝12V时，R＝6.2Ω，故灯丝正常发光时的功率为P＝U2R≈23.2W.(4)设R＝k(t＋273)．由t＝27℃，R0＝1.0Ω，k＝1300Ω/K.由R＝6.2Ω得：t＝1587℃.【答案】(1)A、B、D、F(2)见解析图(3)23.2W(4)1587