2021新高考物理能力培養(yǎng)專訓——《描繪小燈泡的伏安特性曲線》專題練習(Word含答案)

1、描繪小燈泡的伏安特性曲線1.某同學研究小燈泡的伏安特性。所使用的器材有：小燈泡 L（額定電壓3.8 V,額定電流0.32 A）;電壓表正（量程3 V,內(nèi)阻3 k Q）電流表|引（量程0.5 A,內(nèi) 阻0.5 Q涸定電阻R0（阻值1000 Q）滑動變阻器R（阻值09.0 Q;）電源E（電 動勢5 V,內(nèi)阻不計）；開關S;導線若干。（1）實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，畫出實 驗電路原理圖。（2）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖a所示:二二nasBB由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻 （W “增大” “不變 或“減小”），燈絲的電阻率 （填“增大” “不變”或

2、“減小” ）o（3）用另一電源Eo（電動勢4 V,內(nèi)阻1.00。劑題給器材連接成圖b所示的電 路，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關 S,在R 的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為 W,最大功率為 Wo （結果均保留兩位小數(shù)）2 .某同學想要描繪標有“3.8 V0.3 A字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測 量數(shù)據(jù)盡量精確、繪制曲線完整?？晒┰撏瑢W選用的器材除開關、導線外，還有:電壓表Vi（量程03 V,內(nèi)阻等于3 k Q）電壓表V2（量程015 V,內(nèi)阻等于15 k Q）電流表Ai（量程0200 mA,內(nèi)阻等于10 Q）電流表A2（量程03 A,內(nèi)阻等于0.1 Q）滑動變阻

3、器R（010 Q額定電流2 A）滑動變阻器K（01 k Q額定電流0.5 A）定值電阻R3（阻值等于1 Q）定值電阻R4（阻值等于10 Q）定值電阻R5（阻值等于1 k Q）電源E（E = 6 V,內(nèi)阻不計）（1）請畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標在該元件的符號旁。該同學描繪出的I-U圖象應是下圖中的 <Of t)t： f>f "jtBC3 .為了描繪一個“12 V 6 W”的小燈泡的伏安特性曲線，現(xiàn)提供以下器材 進行實驗：直流電源E:電動勢為15 V,內(nèi)阻不計；電流表A:量程分別為00.6 A和03 A,內(nèi)阻分別約為0.5 藕0.1 ;Q電壓表V:量程為03 V,內(nèi)

4、阻為3 k R定值電阻R。：阻值為12 k Q滑動變阻器R:最大阻值為20 R允許通過的最大電流為1 A;開關一個，導線若干。(1)由于電壓表的量程偏小，要用所給電壓表V和定值電阻R0改裝成一個較大量程的電壓表V',改裝后的電壓表量程為 Vo(2)在方框里畫出符合本實驗要求的電路圖。(3)根據(jù)測得白電壓表V的示數(shù)和電流表A的示數(shù)，描出I-U曲線如圖甲所示。某次測量時，電流表指針位置如圖乙所示，則電流表讀數(shù)為 A,此時小燈泡的電阻為 0Qlf4 .某同學用圖甲所示電路來測繪小燈泡的 U-I曲線，器材如下:A .小燈泡(額定電壓為2.5 V,額定電流為0.25 A);B.電流表(00.6

5、A);C.電壓表(03 V);D.滑動變阻器Ri(010 Q;)E.滑動變阻器R2(01000 Q;)F.干電池(電動勢為1.5 V)兩節(jié)；G.開關，導線若干。(1)滑動變阻器應選 處填器材前的代號)。(2)實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出小燈泡的U-I圖象，由圖象可知小燈泡的電阻隨溫度的升高而 (選填“增大” “減小” 或“不變”)。U/V0.200.400.601.001.401.802.002.20I/A0.040.080.110.150.180.200.210.22（3）某同學用一節(jié)干電池與阻值為 5。的電阻R、小燈泡及電壓表連接成圖內(nèi) 所示電路，測得電壓表讀數(shù)為0

6、.8 V,結合圖乙中圖象求得小燈泡實際消耗的功率 為 W,干電池內(nèi)阻為 。q結果均保留兩位有效數(shù)字）-i=»-£ r 丙5 .某同學想要描繪標有“3.0 V03 A字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量 數(shù)據(jù)盡量精確，繪制曲線完整，可供該同學選用的器材除了電源、開關、導線外， 還有：電壓表Vi（量程03 V,內(nèi)阻等于3 k Q）電壓表V2（量程015 V,內(nèi)阻等于15 k Q）電流表Ai（量程0200 mA,內(nèi)阻等于10 Q）電流表A2（量程03 A,內(nèi)阻等于0.1 Q）滑動變阻器R（010 Q額定電流2 A）滑動變阻器K（01 k Q額定電流0.5 A）定值電阻R3（阻值等

7、于1 Q）定值電阻R4（阻值等于10 Q）（1）根據(jù)實驗要求，應選用電壓表 和滑動變阻器。（填所給儀 器的字母代碼）（2）請在虛線框中畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標在相應位置。（3）該同學描繪出的I-U圖象應是圖中的 ,這是因為小燈泡的電阻隨 溫度的升高而（選填“減小”或“增大” ）06 .一小燈泡上標有“4 V 2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法研究這個小燈泡的 U-I特性曲線，實驗室有如下器材可供選用：A.電壓表8（03 V,內(nèi)阻rvi約為6 k Q）B.電壓表®（015 V,內(nèi)阻rv2約為30 k Q）C.電流表（量程為200 mA,內(nèi)阻rAi = 10 Q）D.電流表（量程

8、為800 mA,內(nèi)阻rA2 = 3 Q）E.定值電阻R0（15 Q）F.滑動變阻器Ri（0100 Q 0.5 A）G.滑動變阻器R2（010 Q, 1 A）H.電源E（5 V,內(nèi)阻約為1 Q）I.單刀開關一個、導線若干（1）為了調(diào)節(jié)方便，測量盡可能準確，實驗中應選用電表禾口 .滑動變阻器應選用。（填對應器材前的字母序號）（2）為使實驗誤差盡量減小，要求從零開始多測幾組數(shù)據(jù)，請在如圖1所示的實線框里畫出實驗電路圖。（圖中需標明所選器材的字母代號）（3）根據(jù)電路圖連接好電路，反復調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，讀出并記錄好電表 的示數(shù)，計算小燈泡兩端電壓 U和通過小燈泡的電流I,并且填寫到預先設計的 表格中

9、，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點，畫出小燈泡的U-I曲線，如圖2所示。圖（4）根據(jù)小燈泡的U-I曲線可得小燈泡的額定功率為 W;若將兩個這 樣的小燈泡串聯(lián)后接到一個電源（電動勢為5 V,內(nèi)阻為6此時一個小燈泡消耗的實際功率為 W。（結果均保留兩位小數(shù)）7 .某學習小組探究一標有“3V,1.8 W的小燈泡在不同電壓下的電功率大小， 實驗器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導線的連接，除小燈泡、導線和開關外，還 有：A.直流電源（3 V,內(nèi)阻為1.0 Q）8 .電流表（03 A,內(nèi)阻約為0.2 Q）C.電流表（00.6 A,內(nèi)阻約為0.5 Q）D.直流電壓表（03 V,內(nèi)阻約為15 k Q）E.滑動變阻器

10、（5 R 2 A）F.滑動變阻器(300 R 0.5 A)(1)實驗中電流表應選用,滑動變阻器應選用。(均填器材前 字母序號)(2)實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導線在圖甲實物接線圖中完成余下導線的連 接。障 T»L TrrlLrl +4«n-Lrl trrlr±rLr廿H"需需的需：W:!嘉第|基HiL-發(fā)憶不 -B-.+-E * E - .工 1.+£二！I 二 -?pH-rffl三三三q-nsu三T1:1t(3)該小組描繪出的U-I曲線如圖乙所示，根據(jù)U-I曲線，可知正確的

11、P-I2關系圖象是(圖中P為小燈泡的功率，I為通過小燈泡的電流)(4)將4只相同“3 V.8 W的小燈泡并聯(lián)后，直接與題中直流電源組成閉合回路，則每只小燈泡的實際功率約為 W(保留兩位小數(shù))。8.曲線，電路圖如圖甲所示，備有下列器材：甲A.電池組（電動勢為6.0 V,內(nèi)阻約為1 Q）B.電壓表（量程為03 V,內(nèi)阻R/ = 3 k Q）C.電流表（量程為01.5 A,內(nèi)阻約為0.5 Q）D.滑動變阻器R（最大阻值10 Q額定電流1 A）E.定值電阻R1（電阻值為1.5 k Q）F.定值電阻R2（電阻值為3 k Q）G.開關和導線若干（1）實驗中所用定值電阻應選 （K “豉"F”。）（

12、2）根據(jù)圖甲電路圖，用筆畫線代替導線將圖乙中的實物電路連接完整（3）某次實驗時，電壓表示數(shù)指針位置如圖內(nèi)所示，則電壓表讀數(shù)是 V;元件兩端電壓是 V。（4）通過實驗數(shù)據(jù)描繪出該元件的伏安特性曲線如圖丁所示， 若把兩個同樣的 該元件并聯(lián)后與電動勢為4.5 V,內(nèi)阻為1.5 的電源相連接，則此時每個元件的 電阻值均為。Q計算結果保留兩位有效數(shù)字）9 .實際的二極管正向電阻并不為零，反向電阻也不是無窮大，一興趣小組同 學對某型號二極管，做了如下研究：（1）用多用電表的歐姆擋粗測二極管的正向電阻。測量時選擇開關旋到測電阻的 “X 10”倍率，多用電表的表盤如圖甲所示, 則電阻為 ;Q多用電表的紅表筆應

13、與二極管的 （填“正”或“負”）極相連。（2）用電壓表和電流表描繪該二極管加正向 01.5 V電壓時的伏安特性曲線, 可供選擇的器材如下：電壓表Vi（量程01.5 V,內(nèi)阻約2000 Q）電壓表V2（量程06 V,內(nèi)阻約4000 Q）電流表A1（量程00.6 A,內(nèi)阻約10 Q）電流表A2（量程040 mA,內(nèi)阻約0.1 Q）滑動變阻器R1（總電阻約為10 Q）B.阻值020 Q額定電流0.5 A滑動變阻器K（總電阻約為100 Q）電源E（電動勢2 V,內(nèi)阻不計）開關S,導線若干為調(diào)節(jié)方便，并有盡可能高的精度，請選擇合適的器材，電壓表:電流表?滑動變阻器;（填寫所選器材的符號）在虛線框中畫出實

14、驗電路原理圖;該二極管加正向電壓的伏安特性曲線如圖乙所示， 現(xiàn)將阻值為50的定值 電阻與該二極管串聯(lián)，并與一電動勢為 2 V、內(nèi)阻不計的電源組成閉合電路，二 極管上的電壓為正向電壓，則回路中的電流強度為 mA。10 .某實驗小組的同學在學校實驗室中發(fā)現(xiàn)一電學元件，該電學元件上標有“最大電流不超過6 mA,最大電壓不超過7 V”，同學們想通過實驗描繪出該電 學元件的伏安特性曲線，他們設計的一部分電路如圖所示，圖中定值電阻R=1 k拿 用于限流；電流表量程為10 mA,內(nèi)阻約為5。電壓表（未畫出）量程為10 V, 內(nèi)阻約為10 k R電源電動勢E為12 V,內(nèi)阻不計。恃測元件_A（1）實驗時有兩個滑動變阻器可供選擇:應選的滑動變阻器是(填"峨" B'：)(2)正確接線后，測得數(shù)據(jù)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由以上數(shù)據(jù)分析可知，電壓表應并聯(lián)在 M與之間(填O"或P"。)(3)將電路圖在虛線框中補充完整。從表中數(shù)據(jù)可知，該電學元件的電阻的特點是：參考答案：1 .(1 略(2)增大增大(