2021高考物理 实验题预测八 描绘小灯泡的伏安特性曲线121120

2021高考物理实验题预测八描绘小灯泡的伏安特性曲线121120
2021高考物理考纲高频实验题预测
押题预测1．（10分）
小张通过互联网查得某二极管的伏安特性曲线如图甲所示.由图甲分析可知，当该二
极管电压在0~ 0.5V时，电阻几乎为无穷大；当该二极管电压从0.5V升高到0.9V时，电
阻从无穷大减小到三十几欧．
（1）为了确定二极管的正、负极，小张用多用电表进行了以下探测：用电阻“×100”
挡，对二极管的两个电极进行正、反向测量，当指针偏转角度较大时，黑表笔连接的
是二极管的极。

（填“正”或者“负”）
（2）若将满足图甲中伏安特
性的一只二极管与电源（电动势E=2V，内阻不计）和电阻（R0=100Ω）串联，如图乙所示，当开关S闭合时，二极管消耗的功率为 W。

（结果保留一位有效数字）
（3）小张使用下列所有器材，准确地描绘出了该二极管（符号
）的正向伏安特
性曲线。

图丙仅画出了他设计的部分电路图，请你补全完成该实验的电路图，并标明
各元件的符号。

[来源:学科网ZXXK]
i. 待测二极管D一只；
ii.电压表V（量程0-3V，内阻约10kΩ）；
iii. 电流表A（量程0-30A，内阻约30Ω）；
iv. 滑动变阻
器R（0-15Ω，额定电流1A）；
v. 电源E（电动势3V，内阻不计）； vi. 单刀双掷开关S1；
vii. 单刀开关S，及导线若干。

-2
答案：（1）正（2）1×10
（3）如图所示（4分，无单刀双掷开关，电流表内接或外接均给
2分）
解析：当指针偏转角度较大时，欧姆表内电池正极与二极管正极
接通，黑表笔连接的是二极管的正极。

把电阻R0看作电源内阻，在图甲中画出电源
的伏安特性曲线，如图所示。

两图线交点的纵横坐标值（0.8V，12mA）的乘积等于二极管
消耗的功率，P=UI=1×10 W。

押题预测2．现要测定一个额定电压4.2V，额定功率1.5W的小灯泡的伏安特性曲线。

现有器材：直流电源E（电动势4．5V，内阻不计）；电压表（量
程4．5V，内阻约4×l04Ω）；电流表A1（量程250mA，内阻约为2Ω）；电流表A2（量程
-2
400mA，内阻约为1Ω）；滑动交阻器（最大阻值约10Ω），电键S，导线若干。

（1）如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是____；（2）
在空格内设计出实验电路图，要求电路图既要满足测量要求、又要误差较小；（3）结
合实验中所描述的图象， P点小灯泡的电功率为。

答案：（1）A2 （2）如右图所示。

（3）0.9W
解析：额定电压4.2V，额定功率1.5W的小灯泡的额定电流为I=P/U=0.357A=357mA，
所以电流表需要选择量程为400mA的电流表A2。

描绘小灯泡的伏安特性曲线应该设计为分压电路，由于小灯泡电阻不大，采用电流表外接。

P点小灯泡的电功率为
P=UI=3.0×0.3W=0.9W。

押题预测3．一个小灯泡的额定电压为2.0V。

额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进
行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线． A.电源E：电动势为
3.0V，内阻不计； B.电压表V1：量程为0~3V，内阻约为1k? C.电压表V2：量程为0~15V，内阻约为4k? D.电流表A1：量程为0~3A，内阻约为0.1?； E.电流表A2：量程为0~0.6A，内阻约为0.6?； F.滑动变阻器R1：最大阻值为l0Ω，额定电流为0.6A；
G.滑动变阻器R2：最大阻值为l5Ω，额定电流为1.0A； H.滑动变阻器R3：最大阻
值为l50Ω，额定电流为1.0A； I.开关S，导线若干．
实验得到如下数据（I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：
I/A[来源:] 0.00 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38[0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2．00 U/V （1）实验中电压表
应选用；电流表应选用；滑动变阻器应选用
（请填写选项前对应的字母）．
（2）请你不要改动已连接导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补
上．闭合
开关前，应使变阻器滑片放在最（填“左”或“右”）端．（3）在下面
坐标中画出小灯泡的U?I曲线．
（4）若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0?的电池两端，则小灯泡的
实
际功率约为（保留两位有效数字）．
答案：（1）B E G
(2)电路连接成图甲左（或电路连接成图乙右） (3)如图所示。

(4)0.45
解析：（1）由于测量数据电压最大为2V，电流最大为0.50A，所以实验中电压表应
选用
量程为电压表V1；电流表应选用量程为0.6A的电流表A2；描绘和研究小灯泡的伏安
特性曲线．必须设计成分压电路，滑动变阻器应选用最大阻值为l5Ω，额定电流为1.0A
的滑动变阻器R2．
（2）根据设计的分压电路，实物连接图中需要补上连接的导线有：滑动变阻器下端
两个
接线柱分别于电源正极和开关连接．闭合开关前，应使变阻器滑片放在使待测电路电
压为零处，即应使变阻器滑片放在最“左”端．
（3）根据表格中的实验数据，用描点法画出小灯泡的U?I曲线．（4）若将本题中
的小灯泡接在电动势是1.5V、内
阻是1.0?的电池两端，可先在描绘的小灯泡的U?I曲线图中作出电池的伏安特性曲线，如图所示，两线的交点纵横坐标的乘积即为小灯泡的实际功率，约为P=1.1×0.41W=0.45W。

押题预测4．(8分)“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，提供的实验器材有，
A．小灯泡（额定电压为3.8V，额定电流约为0.3A） B．电流表A (0~0.6A，内阻约
为0.5Ω)
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