2018届高考物理一轮复习实验8描绘小电珠的伏安特性曲线课时知能训练课件

实验八描绘小电珠的伏安特性曲线
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】 C
2．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7－4－7
a．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．③④②①
C．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】 A
3．(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“6 V 1.5 W”字样的小电珠、导线和开关外，还有下列器材：
A ．直流电源(6 V ，内阻不计)；
B ．直流电流表(量程为3 A ，内阻0.1 Ω以下)；
C ．直流电流表(量程为300 mA ，内阻约为5 Ω)；
D ．直流电压表(量程为10 V ，内阻约为15 k Ω)；
E ．滑动变阻器(10 Ω，2 A)；
F ．滑动变阻器(1 k Ω，0.5 A)．
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＝P U
＝250 mA ，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1.0 A ，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 ＝3.0 V ，r ＝1 Ω，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＝U I
＝1.2 Ω，
解得R ＝0.8 Ω.
(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)AC
6．有一个标有“12 V,24 W”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15 V(内阻可不计)
B．直流电流表0～0.6 A～3 A(内阻约0.5 Ω、0.1 Ω)
C．直流电流表0～300 mA(内阻约5 Ω)
D．直流电压表0～3 V～15 V(内阻约3 kΩ、15 kΩ)
E．直流电压表0～25 V(内阻约200 kΩ)
F．滑动变阻器10 Ω、5 A
G．滑动变阻器1 kΩ、3 A
(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12 V、额定电流为2 A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R V
R灯
＞
R灯
R A
，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 ＝12 V 时，R ＝6.2 Ω，故灯丝正常发光时的功率为P ＝U 2R
≈23.2 W. (4)设R ＝k (t ＋273)．由t ＝27 ℃，R 0＝1.0 Ω，k ＝1300
Ω/K.由R ＝6.2 Ω得：t ＝1 587 ℃.
【答案】 (1)A 、B 、D 、F (2)见解析图 (3)23.2 W
(4)1 587。