（講練測(cè)）高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題34 描繪小電珠的伏安特性曲線（練）（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題

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1、專題34 描繪小電珠的伏安特性曲線（練） 1．某同學(xué)欲采用如圖所示的電路完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。圖中電流表A的量程為0．6 A，內(nèi)阻約0．1 Ω；電壓表V的量程為3 V，內(nèi)阻約6 kΩ；G為小量程電流表；電源電動(dòng)勢(shì)約3 V，內(nèi)阻較小。下列實(shí)驗(yàn)電路中正確的是________。A V V A A V 測(cè)定一段電阻絲（約5Ω）的電阻 測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（約2.0Ω） 描繪小燈泡（額定電壓為2.5V）的伏安特性曲線 多用電表歐姆擋測(cè)二極管正向電阻 （A） （B

2、） （C） （D） 黑表筆 紅表筆 【答案】ABD 【名師點(diǎn)睛】此題考查了四個(gè)常見(jiàn)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)；解題時(shí)要熟練掌握每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)；尤其注意的是掌握電流表的內(nèi)外接問(wèn)題和滑動(dòng)變阻器的分壓限流接法，以及會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行誤差分析。 2．某物理興趣小組想測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“”小電風(fēng)扇（線圈電阻恒定）的伏安特性曲線，電風(fēng)扇兩端的電壓需要從零逐漸增加到4V，并便于操作。實(shí)驗(yàn)室備有下列器材： A、電池組（電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻約為） B、電壓表（量程為，內(nèi)阻約為） C、電流表（量程為，內(nèi)阻約為） D、電流

3、表（量程為，內(nèi)阻約為） E、滑動(dòng)變阻器（最大阻值，額定電流） F、滑動(dòng)變阻器（最大阻值，額定電流） G、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干 （1）實(shí)驗(yàn)中所用的電流表應(yīng)選（填“C”或者“D”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（填“E”或者“F”）。 （2）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接成符合這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求的電路。 （3）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)大于時(shí)電風(fēng)扇才開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，小電風(fēng)扇的伏安特性曲線如圖所示，則電風(fēng)扇的電阻為，正常工作時(shí)的機(jī)械功率為W。 【答案】（1）C E （2）如圖所示： （3）2．5 1．5 （3）電壓表讀數(shù)小于時(shí)電風(fēng)扇沒(méi)啟動(dòng)．根據(jù)歐姆定律得，，正常工作時(shí)電壓為，

4、根據(jù)圖象知電流為，則電風(fēng)扇發(fā)熱功率，則機(jī)械功率． 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握器材選取的原則，即安全，精確．以及知道滑動(dòng)變阻器分壓式和限流式接法的區(qū)別，電流表內(nèi)外接的區(qū)別；知道有電動(dòng)機(jī)存在的電路是非純電阻電路，清楚電風(fēng)扇沒(méi)啟動(dòng)時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，正常工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能。 3．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，除有一標(biāo)有“”的小燈泡、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有： A、直流電源（內(nèi)阻不計(jì)） B、直流電流表（內(nèi)阻以下） C、直流電流表（內(nèi)阻約為） D、直流電壓表（內(nèi)阻約為） E、滑動(dòng)變阻器， F、滑動(dòng)變阻器， 實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化并能進(jìn)行多次測(cè)量。 （1

5、）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用。（均填字母代號(hào)） （2）下列實(shí)驗(yàn)電路圖，最合理的是（填字母代號(hào)）。 （3）試將圖1中實(shí)驗(yàn)器材連成實(shí)驗(yàn)電路。 （4）實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的圖像如圖2所示，如果將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為的電源兩端，小燈泡的實(shí)際功率是W。 【答案】（1）C E （2）B （3）如圖所示 （4） （3）將圖1中實(shí)驗(yàn)器材連成實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)物圖如圖所示： （4）在表示小燈泡的圖象中畫出表示電源的圖象如圖所示，讀出兩圖線交點(diǎn)坐標(biāo)為：，，所以小燈泡消耗的功率為：。 【名師點(diǎn)睛】本題考查描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理、儀表

6、的選擇方法以及數(shù)據(jù)處理的方法，要注意明確燈泡電阻隨溫度的變化而變化，故不能直接由歐姆定律求解，只能根據(jù)圖象的性質(zhì)進(jìn)行分析求解。 4．在“描述小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，需要用伏安法測(cè)定小燈泡兩端的電壓和通過(guò)小燈泡的電流，除開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，還有如下器材： A．小燈泡“6V 3W ”， B．直流電源6 ~ 8V C．電流表（量程3A，內(nèi)阻約0．2 Ω） ， D．電流表（量程0．6A，內(nèi)阻約1 Ω） E．電壓表（量程6 V，內(nèi)阻約20 kΩ）， F．電壓表（量程20V， 內(nèi)阻約60 kΩ） G．滑動(dòng)變阻器（0 ~ 20 Ω、2 A）， H．滑動(dòng)變阻器（1 kΩ、0．5 A） （1）實(shí)

7、驗(yàn)所用到的電流表應(yīng)選 ，電壓表應(yīng)選，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選。（填字母代號(hào)） （2）在虛線框內(nèi)畫出最合理的實(shí)驗(yàn)原理圖。 【答案】（1）D；E；G；（2）電路如圖； 【名師點(diǎn)睛】此題考查了描述小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)；對(duì)器材的選擇問(wèn)題要根據(jù)三點(diǎn)原則：安全、準(zhǔn)確、方便，即在不超程的情況下盡量選擇小量程，并且方便操作；要想得到從零開(kāi)始連續(xù)可調(diào)的電壓時(shí)用分壓電路，此時(shí)選擇小滑動(dòng)變阻器；待測(cè)電阻阻值較小時(shí)采用安培表外接電路。 1．熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（ PTC）和負(fù)溫度系數(shù)電阻器（NTC），正溫度系數(shù)電阻器的電阻隨溫度的升高而增大，負(fù)溫度系數(shù)電阻器的電阻隨溫度的升高而減小．某實(shí)

8、驗(yàn)小組選用下列器材探究某一熱敏電阻Rx的導(dǎo)電特性， A電流表A1（滿偏電流l0mA，內(nèi)阻r1 =10Ω） B．電流表A2（量程0．6A，內(nèi)阻r2為0．5Ω） C滑動(dòng)變阻器Ri（最大阻值10Ω） D．渭動(dòng)變阻器R2（最大阻值500Ω） E．定值電阻R3（阻值1490Ω） F．定值電阻R4（阻值140Ω） G．電源E（電動(dòng)勢(shì)15V，內(nèi)阻忽略） H．開(kāi)關(guān)與導(dǎo)線若干 （1）實(shí)驗(yàn)采用的電路圖如圖所示，則滑動(dòng)變阻器選，定值電阻R選．（填儀器前的字母序號(hào)） （2）該小組分別測(cè)出某個(gè)熱敏電阻的I1 - I2圖像如圖所示，請(qǐng)分析說(shuō)明該曲線對(duì)應(yīng)的熱敏電阻是 __熱敏電阻（選填“PTC”

9、或“NTC”）． （3）若將此熱敏電阻直接接到一電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻10Ω的電源兩端，則此時(shí)該熱敏電阻的阻值為Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字） 【答案】（1） C E （2） PTC （3）35．0 （33．7-37．5均可）　 【名師點(diǎn)睛】本題考查描繪元件的伏安特性曲線性質(zhì)，要求能明確實(shí)驗(yàn)原理，知道數(shù)據(jù)處理的方法，注意沒(méi)有直接使用電壓表，而是通過(guò)改裝的方式獲得電壓。 2．某化學(xué)電源電動(dòng)勢(shì)為1．5V，內(nèi)阻為1Ω。利用四個(gè)這樣的化學(xué)電源串聯(lián)構(gòu)成的電池組作為電源做描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中用的小燈泡上標(biāo)有“4V，2W”的字樣，實(shí)驗(yàn)室還有下列器材供選用： A．電壓表

10、（0～5 V，內(nèi)阻約為10 k） B．電壓表（0~10 V，內(nèi)阻約為20 k） C．電流表（0～0．3 A，內(nèi)阻約為l） D．電流表（0～0．6 A，內(nèi)阻約為0．4） E．滑動(dòng)變阻器（10，2 A） ；電鍵、導(dǎo)線若干 ①實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用_________，電流表應(yīng)選用_________（填A(yù)或B或C或D）； ②實(shí)驗(yàn)時(shí)要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，測(cè)量電壓從零開(kāi)始多取幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)將右圖中實(shí)物連接成滿足實(shí)驗(yàn)要求的測(cè)量電路． ③某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫出了該小燈泡的伏安特性曲線（如右上圖所示），若用兩個(gè)這樣的化學(xué)電源串聯(lián)后給該小燈泡供電，則該小燈泡的實(shí)際功率是_______W

11、（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。 【答案】①A；D ②連線如圖；③ 0．67 【解析】 【名師點(diǎn)睛】本題考查電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻以及燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)，要注意正確分析電路結(jié)構(gòu)，明確閉合電路歐姆定律的正確應(yīng)用；第3問(wèn)中，電源的U-I線和燈泡的U-I線的交點(diǎn)就是電路的工作點(diǎn)，由此可以得到燈泡的電功率． 3．某同學(xué)為了測(cè)量金屬熱電阻在不同溫度下的阻值，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，其中為電阻箱，為金屬熱敏電阻，電壓表可看做理想電表，電源使用的是穩(wěn)壓學(xué)生電源，實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①按照電路圖連接好電路 ②記錄當(dāng)前的溫度 ③將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與1閉合，記錄電壓表讀數(shù)U，電阻箱阻值 ④將單刀雙擲

12、開(kāi)關(guān)S與2閉合，調(diào)節(jié)變阻箱使電壓表讀數(shù)仍為U，記錄電阻箱阻值 ⑤改變溫度，重復(fù)②→④的步驟 （1）則該金屬熱電阻在某一溫度下的阻值表達(dá)式為：，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫出其電阻R隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示； （2）若調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使，則可判斷，當(dāng)環(huán)境溫度為時(shí)，金屬熱電阻消耗的功率最大。 【答案】（1）（2）20℃ 【名師點(diǎn)睛】本題考查了電阻的測(cè)量以及功率，解題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，再利用閉合電路歐姆定律列式，求出該金屬熱電阻在某一溫度下的阻值表達(dá)式，根據(jù)功率的計(jì)算公式，推導(dǎo)出R取何值時(shí)，金屬熱電阻消耗的功率最大。 4．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)除了有一個(gè)標(biāo)有“5V，2．5W

13、”的小燈泡、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有： A．直流電源（電動(dòng)勢(shì)約為5V，內(nèi)阻可不計(jì)） B．直流電流表（量程0?3A，內(nèi)阻約為0．1Ω） C．直流電流表（量程0?600mA，內(nèi)阻約為5Ω） D．直流電壓表（量程0?15V，內(nèi)阻約為15kΩ） E．直流電壓表（量程0?5V，內(nèi)阻約為10kΩ） F．滑動(dòng)變阻器（最大阻值10Ω，允許通過(guò)的最大電流為2A） G．滑動(dòng)變阻器（最大阻值1kΩ，允許通過(guò)的最大電流為0．5A）實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化并能測(cè)多組數(shù)據(jù)． （1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用，電壓表應(yīng)選用，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用（均用序號(hào)字母表示）． （2）請(qǐng)按要求將圖1中所示的器材連成實(shí)驗(yàn)

14、電路． （3）某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示．現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡接到如圖3所示的電路中，其中電源電動(dòng)勢(shì)E=4V，內(nèi)阻r=1Ω，定值電阻R=9Ω，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為W．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 【答案】（1）C E F；（2）如下圖 （3）0．34． （3）將定值電阻等效電源內(nèi)阻，作出等效電源的伏安特性曲線如圖所示；與燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)為燈泡的工作點(diǎn)，由圖可知，此時(shí)燈泡的電壓為1．0V；電流為0．34A；則燈泡的功率P=UI=1×0．34W=0．34W； 【名師點(diǎn)睛】本題注意定值電阻的存在改變了電路中的電流；同時(shí)注意作伏安特性曲線時(shí)應(yīng)

15、根據(jù)特殊點(diǎn)作圖，如0．4A的位置．根據(jù)實(shí)驗(yàn)中給出的燈泡的額定值可以確定電流表及電壓表；由實(shí)驗(yàn)要求可以確定接法，進(jìn)而可以確定滑動(dòng)變阻器；在坐標(biāo)系中作出電源的伏安特性曲線，則兩線的交點(diǎn)為燈泡的工作點(diǎn)，即可求出實(shí)際功率． 5．某學(xué)習(xí)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究電器元件Z的伏安特性曲線。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中測(cè)得電器元件Z兩端的電壓與通過(guò)它的電流的數(shù)據(jù)如下表： U/V 0．0 0．2 0．5 1．0 1．5 2．0 2．5 3．0 I/A 0．000 0．050 0．100 0．150 0．180 0．195 0．205 0．215 現(xiàn)備有下列器材： A．內(nèi)阻不計(jì)的6

16、V電源； B．量程為0～3A的理想電流表； C．量程為0～0．6A的理想電流表； D．量程為0～3V的理想電壓表； E．阻值為0～10Ω，額定電流為3A的滑動(dòng)變阻器； F．電鍵和導(dǎo)線若干。 ①這個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)中電流表選的是。（填器材前面的字母） 0 0.05 I/A U/V 0.10 0.15 0.20 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0.25 ②分析上表內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖 ③利用表格中數(shù)據(jù)繪出的電器元件Z的伏安特性曲線，如上圖所示，分析曲線可知該電器元件Z的電阻隨U變大而（填“變大”、“變小”或“不變”

17、 ）； ④若把用電器Z接入如圖所示的電路中時(shí)，電流表的讀數(shù)為0．10A，已知A、B兩端電壓恒為1．5V，則定值電阻R0阻值為_(kāi)_______Ω。 【答案】①C；②如圖甲、乙均可；③變大；④10Ω； ④由I-U圖線可讀數(shù)電流I=0．1A，對(duì)應(yīng)的電壓為U=0．V，所以元件Z的電阻為; 由電路圖可知， 【名師點(diǎn)睛】此題是研究電器元件Z的伏安特性曲線問(wèn)題；解題時(shí)應(yīng)明確一下問(wèn)題：一是要根據(jù)電路中的最大電流來(lái)選擇電流表的量程；二是若要電流從零可調(diào)時(shí)，變阻器應(yīng)采用分壓式接法；三是注意U/I的含義；此題是中等題目． 1．【2016·天津卷】某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3．8 V，0．3 A”字樣小

18、燈泡L的伏安特性曲線，要求測(cè)量數(shù)據(jù)盡量精確，繪制曲線完整，可供該同學(xué)選用的器材除了開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，還有： 電壓表V1（量程0~3 V，內(nèi)阻等于3 kΩ） 電壓表V2（量程0~15 V，內(nèi)阻等于15 kΩ） 電流表A1（量程0~200 mA，內(nèi)阻等于10 Ω） 電流表A2（量程0~3 A，內(nèi)阻等于0．1 Ω） 滑動(dòng)變阻器R1（0~10 Ω，額定電流2 A） 滑動(dòng)變阻器R2（0~1 kΩ，額定電流0．5 A） 定值電阻R3（阻值等于1 Ω） 定值電阻R4（阻值等于10 Ω） 定值電阻R5（阻值等于1 kΩ） 電源E（E=6 V，內(nèi)阻不計(jì)） ①請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并將各元件字母代碼

19、標(biāo)在該元件的符號(hào)旁。 ②該同學(xué)描繪出的I–U圖象應(yīng)是下圖中的______。 【答案】①電路如圖 ②B ②小燈泡燈絲的電阻隨溫度升高而變大，故該同學(xué)描繪出的I–U圖線應(yīng)該是B。 【名師點(diǎn)睛】此題考查了探究小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)；此題的難點(diǎn)在于題中所給的電表量程都不適合，所以不管是電流表還是電壓表都需要改裝，所以要知道電表的改裝方法；改裝成電壓表要串聯(lián)分壓電阻；改裝成電流表要并聯(lián)分流電阻；其他部分基本和課本實(shí)驗(yàn)一樣。 2．【2015·浙江·22】圖1是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接圖。 （1）根據(jù)圖1畫出實(shí)驗(yàn)電路圖． （2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器

20、得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖2中的①②③④所示，電流表量程為0．6A，電壓表量程為3V。所示讀數(shù)為：①__________②__________③__________④__________。兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為_(kāi)_________和__________。 【答案】（1）如圖 （2）①0．10A、②0．24A、③2．0V、④0．27V。和，如填為和也行 【方法技巧】做此類實(shí)驗(yàn)，一定要注意實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，選擇合適的器材，在讀取電表數(shù)據(jù)時(shí)，一定要注意選取的量程，和分度值。 3．．【2015·福建·19（2）】某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實(shí)驗(yàn)器材如

21、圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。 ①實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的 滑片從左到右移動(dòng)過(guò)程中，電流表的示數(shù)從零開(kāi)始逐漸增大。請(qǐng)按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接； ②某次測(cè)量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為A； ③該小組描繪的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為1歐的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為W（保留兩位小數(shù)）。 【答案】 如圖所示 0．44 4 2．25 【方法技巧】本題主要是理解，描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中電路分壓式外接法，連接實(shí)物圖，理解閉合電路的歐姆定律，由此分析小燈泡的消耗的實(shí)際功率