（江蘇專用）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)八 描繪小燈泡的伏安特性曲線檢測

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1、實(shí)驗(yàn)八 描繪小燈泡的伏安特性曲線 1．圖甲是小紅同學(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． 　　　　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　乙 (1)根據(jù)圖甲畫出實(shí)驗(yàn)電路圖； (2)調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖乙中的①、②、③、④所示，電流表量程為0.6 A，電壓表量程為3 V．所示讀數(shù)為：①________、②________、③________、④________．兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為________和________． 解析： (1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示． (2)電流表量程為0.6 A，每一小格代表0.02

2、A，讀數(shù)時(shí)估讀到精度的本位即可；電壓表量程為3 V，每一小格代表0.1 V，讀數(shù)時(shí)估讀到精度的下一位．讀數(shù)分別為：①0.10 A、②0.24 A、③2.00 V、④0.27 V．應(yīng)用R＝求電阻時(shí)，電流為0.10 A時(shí)對應(yīng)的電壓為0.27 V；電流為0.24 A時(shí)對應(yīng)的電壓為2.00 V，求得的兩組數(shù)據(jù)對應(yīng)的電阻分別為2.7 Ω和8.3 Ω. 答案： (1)如解析圖所示 (2)0.10 A　0.24 A　2.00 V　0.27 V 2．7(±0.1) Ω　8.3(±0.1) Ω[如填為8.3(±0.1) Ω 2．7(±0.1) Ω也行] 2．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，要測量

3、一個(gè)標(biāo)有“3 V，1.5 W”的小燈泡兩端的電壓和通過它的電流，現(xiàn)有如下器材： A．直流電源3 V(內(nèi)阻可不計(jì)) B．直流電流表0～600 mA(內(nèi)阻約為0.5 Ω) C．直流電壓表0～3 V(內(nèi)阻約3 kΩ) D．滑動變阻器(10 Ω，1 A) E．滑動變阻器(1 kΩ，300 mA) F．開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)本實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)選用________(選填“D”或“E”)． (2)下表中的各組數(shù)據(jù)是該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測得的，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在如圖甲所示的坐標(biāo)紙上作出該小燈泡的伏安特性曲線． (3)如圖乙所示，將兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后再與阻值為5 Ω 的定值電阻R0串聯(lián)，接

4、在電壓恒定為4 V的電路中，每個(gè)小燈泡的實(shí)際功率為________W. 解析：(1)實(shí)驗(yàn)中需測量多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器用分壓式接法，為了調(diào)節(jié)方便，滑動變阻器用阻值較小的，故選D. (2)描點(diǎn)畫圖，如圖所示． (3)設(shè)小燈泡兩端的電壓為U，電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U0＝U＋2IR0，所以U＝－2R0I＋U0，代入數(shù)據(jù)得U＝－10I＋4，在小燈泡的伏安特性曲線同一坐標(biāo)系上畫出該直線，其交點(diǎn)(1.0，0.3)即為小燈泡的實(shí)際電壓、電流值，可得小燈泡消耗的實(shí)際功率P＝UI＝0.3 W. 答案：(1)D　(2)見解析圖　(3)0.3 3．(2019·鹽城中學(xué)模擬)小明做“描繪小燈泡

5、的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)，已知小燈泡標(biāo)稱值是“2.5 V，0.3 A”，不考慮電壓表分流引起的誤差，請完成如下問題： (1)為初步了解小燈泡的電阻值，小明使用多用電表的歐姆擋按正確測量步驟進(jìn)行測量，根據(jù)圖甲所示，小燈泡阻值為________Ω. (2)為進(jìn)一步探究小燈泡伏安特性，小明連接了如圖乙所示實(shí)物圖，請?jiān)趫D中補(bǔ)上一根導(dǎo)線，使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘＿M(jìn)行． (3)按要求操作得到數(shù)據(jù)如表所示，第7組中電壓表示數(shù)如圖丙所示，則U＝________V；判斷U＝0、I＝0時(shí)的小燈泡電阻值為________Ω，試分析此電阻值遠(yuǎn)小于(1)中阻值的原因 _____________________________

6、___________________________________________. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 I/A 0 0.04 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 U/V 0 0.05 0.10 0.13 0.17 0.20 0.55 0.80 1.05 1.35 R/Ω 1.3 1.3 1.4 1.7 1.8 3.9 5.0 5.8 6.8 解析：(1)采用“×1”倍率，所以讀數(shù)為6 Ω. (

7、2)“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，需要多組數(shù)據(jù)，所以滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，如圖所示． (3)電壓表采用0～3 V擋，分度值為0.1 V，故讀數(shù)為0.30 V，U＝0、I＝0時(shí)溫度接近2、3組的溫度，故應(yīng)為1.3 Ω，遠(yuǎn)小于(1)中的測量值是因?yàn)橛脷W姆“×1”倍率擋測電阻時(shí)電流較大，小燈泡已有發(fā)光，燈絲溫度升高，電阻比冷燈絲時(shí)大的多． 答案：(1)6　(2)如解析圖所示　 (3)0.30　1.3　用歐姆“×1”倍率擋測電阻時(shí)電流較大，小燈泡已有發(fā)光，燈絲溫度升高，電阻比冷燈絲時(shí)大的多 4．某學(xué)習(xí)小組擬研究一個(gè)標(biāo)有“3.6 V，1.8 W”的小燈泡的伏安特性曲線，可供選用的器

8、材如下： ①電流表A，量程0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω； ②電壓表V，量程0～15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ； ③滑動變阻器R，阻值范圍0～10 Ω； ④學(xué)生電源E，電動勢為4 V，內(nèi)阻不計(jì)； ⑤開關(guān)S及導(dǎo)線若干． (1)該學(xué)習(xí)小組中的甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行測量，請按照圖甲所示的電路圖幫甲同學(xué)將圖乙中的實(shí)物圖連接起來． (2)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，由于電壓表的量程較大而造成讀數(shù)誤差很大，因而影響了測量結(jié)果．于是又從實(shí)驗(yàn)室找來一量程為Ig＝100 μA、內(nèi)阻Rg＝1 000 Ω的靈敏電流計(jì)，想把該靈敏電流計(jì)改裝成量程為5 V的電壓表，則需串聯(lián)一個(gè)阻值為_______

9、_Ω的電阻． (3)甲同學(xué)用改裝后的電壓表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到電流表讀數(shù)I1和靈敏電流計(jì)讀數(shù)I2如表所示： I1(A) 0 0.19 0.30 0.37 0.43 0.46 0.48 0.49 I2(μA) 0 10 20 30 40 50 60 70 請?jiān)趫D丙中的坐標(biāo)紙上畫出I1－I2圖線． 　 (4)若將該小燈泡接在如圖丁所示的電路中，則該小燈泡消耗的電功率約為________W．已知電源的電動勢為E′＝3.0 V，內(nèi)阻r＝1.5 Ω，定值電阻R0＝4.5 Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 解析：(1)如圖(a)所示． (2)設(shè)需要串聯(lián)的電阻阻值為Rx，則有Ig(Rg＋Rx)＝5 V，代入數(shù)據(jù)可得Rx＝49 000 Ω. (4)將定值電阻R0看做該電源的內(nèi)阻的一部分，則內(nèi)阻r′＝6 Ω，由此可得路端電壓U＝E′－Ir′，在I1－I2圖線所在坐標(biāo)紙上作出該I－U圖象如圖(b)所示，可知其交點(diǎn)坐標(biāo)表示的電流約為0.32 A，電壓約為1.1 V，所以該小燈泡消耗的功率約為P＝0.32×1.1 W≈0.35 W. 答案：(1)見解析圖(a)　(2)49 000　(3)如圖所示 (4)0.35 6