高考物理总复习 实验八知能优化演练 新人教版选修31

知能演练强化闯关
1．在描绘小电珠的伏安特性曲线时，采用如图7－4－5所示电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，下列原因可能的是( )
图7－4－5
A．灯泡中灯丝已烧断
B．滑片接触不良
C．灯泡内部短路
D．滑动变阻器A端接触不良
解析：选C.由题图知，移动滑片时，因电流表示数有变化，故和电流表串联的回路中不存在断点，故A错．若滑片接触不良，电路中不可能有电流，故B错．若滑动变阻器A端接触不良，滑片移动时电流表和电压表读数均变化，故D错．若灯泡内短路则灯泡两端电压为零，电压表指针不变，移动滑片时，只有电流表指针变化，故选C.
2．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7－4－6
图7－4－7
解析：选C.由于小电珠灯丝的电阻随温度的升高而增大，随着电珠两端电压逐渐增大，灯丝温度逐渐升高，其电阻逐渐增大，则在U －I 图象中斜率应逐渐增大，故C 正确．
3．“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，选用的电路图应是( )
图7－4－8
解析：选B.由于小灯泡的电阻很小，所以电流表应外接，故A 、C 错；又因描绘小灯泡的伏安特性曲线从电压为零开始，所以要用分压接法，故B 选项正确，D 错．
4．有一规格为“220 V 100 W”的灯泡，现用一准确的欧姆表测其电阻，测量的结果是( )
A ．大于484 Ω
B ．等于484 Ω
C ．小于484 Ω
D ．无法确定
解析：选C.R ＝U 2P ＝2202100
Ω＝484 Ω，是灯发热状态下的电阻．用欧姆表测量时，灯丝温度为室温，所以其阻值比484 Ω小．
5．(2012·浙江五校联考)有一个小灯泡上有“4 V 2 W”的字样，现要描绘这个小灯泡的伏安特性曲线．现有下列器材供选用：
A ．电压表(0～5 V ，内阻10 kΩ)
B ．电压表(0～10 V ，内阻20 kΩ)
C ．电流表(0～0.3 A ，内阻1 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻0.4 Ω)
E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)
F．滑动变阻器(1 kΩ，1 A)
G．学生电源(直流6 V)，还有电键、导线若干
(1)实验中所用电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______(用序号字母表示)．
(2)为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图．
图7－4－9
(3)某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线(如图7－4－9所示)，若用电动势为3 V、内阻为2.5 Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是______ W. 答案：(1)A D E (2)如图
(3)0.8
6．发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件．它的电路符号如图7－4－10甲所示，正常使用时，带“＋”的一端接高电势，带“－”的一端接低电势．某同学用实验
.
图7－4－10
(1)在图乙中的虚线框内画出实验电路图．(除电源、开关、滑动变阻器外，实验用电压表V：内阻R V约为10 kΩ，电流表mA：内阻R A约为100 Ω)
(2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线．
(3)根据(2)中画出的二极管的伏安特性曲线，简要说明发光二极管的电阻与其两端电压的关系__________________．
解析：(1)同时测定二极管上的电流和电压时，由欧姆定律分析表格中的每一组数据，可以看出发光二极管的电阻是变化的，变化的范围大约在100～500 Ω之间，故电流表的内阻对测量结果影响较大，利用电流表外接法误差较小．而测量数据应从0开始，滑动变阻器采用分压式接法，才能得到足够多的数据．
(2)将表格提供的数据在方格纸上描点，平滑连接各点可画出U－I图线．
答案：(1)实验电路图如图所示
(2)伏安特性曲线如图所示
(3)发光二极管的电阻随其两端电压的增大而呈现非线性减小
7．(2012·宁波模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按如图7－4－11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．闭合开关后：
图7－4－11
(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电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电珠的U－I图线如图7－4－12所示，将小电珠和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0 A，则R＝______ Ω.
图7－4－12
(3)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7－4－13中的a 、b 、c ，下列说法正确的是________．
图7－4－13
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
解析：(1)若调节滑动变阻器，小电珠的亮度变化，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，当小电珠与电阻串联后，由闭合电路欧姆定律得E ＝I (R ＋r ＋R 灯)
又由小电珠的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 线是直线，说明其阻值不随电压的变化而变化，故可作为标准电阻，故A 对，B 错；因I －U 图线的斜率的倒数表示电阻值，故C 对，D 错．
答案：(1)g (2)0.8 (3)AC。