2020届高考物理一轮复习 第7章 恒定电流 4 实验七 描绘小灯泡的伏安特性曲线随堂检测巩固落实

2020届高考物理一轮复习 第7章 恒定电流 4 实验七 描绘小灯泡的伏安特性曲线随堂检测巩固落实

‎4 实验七 描绘小灯泡的伏安特性曲线 ‎1．图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．‎ 甲 乙 ‎(1)根据图甲画出实验电路图；‎ ‎(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①、②、③、④所示，电流表量程为0．‎6 A，电压表量程为3 V．所示读数为：①________、②________、③________、④________．两组数据得到的电阻分别为________和________．‎ 解析：(1)实验电路图如图所示．‎ ‎(2)电流表量程为0．‎6 A，每一小格代表0．‎02 A，读数时估读到精度的本位即可；电压表量程为3 V，每一小格代表0．1 V，读数时估读到精度的下一位．读数分别为：①0．‎10 A、②0．‎24 A、③2．00 V、④0．27 V．应用R＝求电阻时，电流为0．‎‎10 A 6‎ 时对应的电压为0．27 V；电流为0．‎24 A时对应的电压为2．00 V，求得的两组数据对应的电阻分别为2．7 Ω和8．3 Ω．‎ 答案： (1)如解析图所示 ‎(2)0．‎10 A　0．‎24 A　2．00 V　0．27 V ‎2．7(±0．1) Ω　8．3(±0．1) Ω[如填为8．3(±0．1) Ω ‎2．7(±0．1) Ω也行]‎ ‎2．(2018·苏锡常镇四市高三调研)小明同学想研究一段铅芯的伏安特性曲线．他连接了如图甲所示的实验电路．小亮同学认为小明的电路并不完善，他在该电路上增加了一条导线，得到了小明的认同．‎ ‎(1)请你用笔画线在图甲上加上这条导线．‎ ‎(2)对小亮改正后的电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片先置于________(填“最左端”或“最右端”)．‎ ‎(3)闭合开关后，调节滑动变阻器，测得一组电压表和电流表的示数记录如下表：‎ 电流I/A ‎0‎ ‎0．08‎ ‎0．16‎ ‎0．24‎ ‎0．32‎ ‎0．40‎ ‎0．48‎ 电压U/V ‎0‎ ‎0．63‎ ‎1．22‎ ‎1．68‎ ‎1．97‎ ‎2．23‎ ‎2．44‎ 请根据表中的数据，在图乙坐标系中作出铅芯的I－U图线．‎ ‎(4)由图象可知，随着温度的升高，铅芯的电阻率______(填“增大”“减小”或“不变”)．‎ 6‎ 解析：(1)测伏安特性曲线应让电流由零开始调节，故采用滑动变阻器分压接法，如答案图甲所示；‎ ‎(2)为了让电流从零开始调节，滑片应先置于最左端；‎ ‎(3)根据表格中的数据描点连线；‎ ‎(4)图象为I－U图象，图线越来越陡，说明电阻率越来越小．‎ 答案：(1)如图甲所示(图甲中1或2中任一条)‎ ‎(2)最左端　(3)如图乙所示　(4)减小 ‎3．(2018·常州模拟)小明做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，已知小灯泡标称值是“2．5 V，0．‎3 A”，不考虑电压表分流引起的误差，请完成如下小题：‎ ‎(1)为初步了解小灯泡的电阻值，小明使用多用电表的欧姆挡按正确测量步骤进行测量，根据图甲所示，小灯泡阻值为________Ω．‎ ‎(2)为进一步探究小灯泡伏安特性，小明连接了如图乙所示实物图，请在图中补上一根导线，使实验能够正常进行．‎ ‎(3)按要求操作得到数据如表所示，第7组中电压表示数如图丙所示，则U＝________V；判断U＝0、I＝0时的小灯泡电阻值为________Ω，试分析此电阻值远小于(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，所以读数为6 Ω．‎ ‎(2)“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要多组数据，所以滑动变阻器应采用分压接法，如图所示．‎ ‎(3)电压表采用0～3 V挡，分度值为0．1 V，故读数为0．30 V，U＝0、I＝0时温度接近2、3组的温度，故应为1．3 Ω，远小于(1)中的测量值是因为用欧姆“×‎1”‎倍率挡测电阻时电流较大，小灯泡已有发光，灯丝温度升高，电阻较冷灯丝时大的多．‎ 答案：(1)6　(2)如解析图所示　‎ ‎(3)0．30　1．3　用欧姆“×‎1”‎倍率挡测电阻时电流较大，小灯泡已有发光，‎ 6‎ 灯丝温度升高，电阻较冷灯丝时大的多 ‎4．某学习小组拟研究一个标有“3．6 V，1．8 W”的小电珠的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：‎ ‎①电流表A，量程0～0．‎6 A，内阻约为0．2 Ω；‎ ‎②电压表V，量程0～15 V，内阻约为15 kΩ；‎ ‎③滑动变阻器R，阻值范围0～10 Ω；‎ ‎④学生电源E，电动势为4 V，内阻不计；‎ ‎⑤开关S及导线若干．‎ ‎(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来．‎ ‎(2)甲同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果．于是又从实验室找来一量程为Ig＝100 μA、内阻Rg＝1 000 Ω的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5 V的电压表，则需串联一个阻值为________Ω的电阻．‎ ‎(3)甲同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I1和灵敏电流计读数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 请在图丙中的坐标纸上画出I1－I2图线．‎ ‎　‎ ‎(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中，则该小电珠消耗的电功率约为________W．已知电源的电动势为E′＝3．0 V，内阻r＝1．5 Ω，定值电阻R0＝4．5 Ω．(结果保留两位有效数字)‎ 解析：(1)如图所示．‎ 6‎ ‎(2)设需要串联的电阻阻值为Rx，则有Ig(Rg＋Rx)＝5 V，代入数据可得Rx＝49 000 Ω．‎ ‎(4)将定值电阻R0看做该电源的内阻的一部分，则内阻r′＝6 Ω，由此可得路端电压U＝E′－Ir′，在I1－I2图线所在坐标纸上作出该I－U图象如图所示，可知其交点坐标表示的电流约为0．‎32 A，电压约为1．1 V，所以该小电珠消耗的功率约为P＝0．32×1．1 W≈0．35 W．‎ 答案：(1)见解析图　(2)49 000　(3)如图所示 ‎(4)0．35‎ 6‎