(新课标)2020届高三物理一轮总复习第7章恒定电流第5节实验描绘小灯泡的伏安特性曲线考点集训(选修

第5节实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
一、单选题
1在如图甲所示的电路中，电源电动势为 3.0 V ,内阻不计，L i、L2、L a为3
个特殊材料制成的相同规格小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示•当开
关S闭合时
A. L3两端的电压为L i的4倍
B. 通过L a的电流为L2的2倍
C. L i、L2、L a的电阻都相同
D. L a消耗的电功率为0.75 W
二、填空题
2. “描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“ 3 V 1.5 W ”的
灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：
A直流电源3 V(内阻可不计)
B. 直流电流表0〜600 mA(内阻约0.5 Q)
C. 直流电压表0〜3 V(内阻约3 k Q )
D. 滑动变阻器(10 Q, 1 A)
E. 滑动变阻器(1 k Q, 300 mA)
F. 开关、导线若干
(1) 本实验中滑动变阻器选用 ________ (选填“ D'或“ E').
(2) 某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如下图所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表和电流表已调零.闭合开关后发现电压表的示数为
3 V,电流表的示数为零，小灯泡不亮，则可确定断路的导线是_________ ;若电压表示
数为零，电流表的示数为0.3 A，小灯泡亮，则断路的导线是 ________ ;若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零，则断路的
导线是______ .
(3) 下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在如图所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线•
3. 某实验小组在进行课外实验探究中，要描绘一个标有“ 3.8 V 1 W ”的小灯泡的R-U曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A. 电压表V(量程5 V，内阻约为5 k Q)
B. 直流电源E（电动势4.5 V，内阻不计）
C. 电流表A i（量程300 mA内阻约为1 Q）
D. 电流表A（量程800 mA 内阻约为0.4 Q）
E. 滑动变阻器R（阻值0〜20 Q ）
（1）实验中为了比较准确地测量且方便调节，电流表应选用（选填“ A”
或“A2”）；
（2）实验中要求小灯泡电压从零开始逐渐增大到额定电压，测量误差尽可能
小.请你为该实验小组设计电路图，画在下面虚线方框中；
K
（3）根据实验数据，该实验小组计算并描绘出了R- U的图像，与理想情况略有偏
差，如上图甲所示.由图像可知，当所加电压为 2.00 V时，灯泡实际消耗的电功率为
____________ W小数点后保留两位数字）；
⑷小灯泡的I -U图像如上图乙所示.则流过小灯泡的电流I随电压U变化的图线是
____________ （请选填①或②）.
4. 在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用电流表内阻约为几欧，电压表内阻约为十几千欧.实验中得到了多组数据，通过描点连线在I —U坐标系中得到了小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示.
（1）在虚线框中画出实验电路原理图，并在图乙中用笔画线代替导线连接电路.
⑵ 根据图甲，可确定小灯泡的功率 P 与U 2和P 与I 2的关系，下列示意图中合
理的是 ________ •
(3)将被测小灯泡、定值电阻R 和电源串联成如图丙所示的电路.电源电动势为 6.0 V,内阻为1.0 Q .若电路中的电流为0.40 A ,则定值电阻R 所消耗的电功率为
W.
5•在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用如图 1所示电路.
(1) 请根据图1在图2中进行实物连线.
⑵ 某同学在实验中得到下面一组
U
和I
的数据
:
序号 1 2
3 4 5
6
7
8
9
U/V
0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 1.00 1.50 2.00 3.00 I/A
0.05 0.08 0.10 0.11
0.12 0.16 0.19 0.22 0.27
0 2 4 h K i/A r
甲
乙
iM
冈
图3是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线•从图线上可以看出，当通
过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝的阻值逐渐__________ 这表明灯丝的电阻率随温度升高而________ •（以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）
（3）将本实验中的小灯泡两端加 3.0 V 的电压，则小灯泡的实际功率约为
W若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0 Q的直流电源两端，则小灯泡的实际功率约为_____________________ W（以上两空的结果均保留2位有效数字）
6•某同学想描绘两个非线性电阻的伏安特性曲线，实验电路图如图甲所示.
（1）在图乙中以笔划线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整．
（2） ______________________________________________ 该同学利用图甲的原理图分别作出了这两个非线性电阻的伏安特性曲线，如图所示．由图可知，这两个元件的阻值随电压的增大而______________________________________ （选填“增大”或“减小”）
（3）现先将这两个电阻并联，然后接在电动势E= 9.0 V、内电阻r°= 2.0 Q的
电源上．
①请在图丙中作出并联电阻部分的I并一U并图线；
②根据图线可以求出电阻R消耗的功率P i = __________________ ,电阻R2消耗的
功率P2= ____________ :
7．某学习小组探究电学元件的伏安特性曲线．
（1）甲同学要描绘一个标有“ 3.6 V 1.2 W的小灯泡的伏安特性曲线，除了导线和开关外，还有以下可供选择的器材：
电压表V（量程5 V，内阻约为5 k Q）
电流电源E（电动势4.5 V，内阻不计）
电流表A i（量程350 mA内阻约为1 Q）
电流表A（量程150 mA内阻约为2 Q）
滑动变阻器R（阻值0〜200 Q）
滑动变阻器F2（阻值0〜10 Q ）
实验中电流表应选________ ，滑动变阻器应选________ （填写器材代号）；在方
框中画出完整的实验电路图，并标明器材代号．
K
（2） ____________ 乙图学利用甲同学的电路分别描绘了三个电学元件的伏安特性曲线，如图甲所示．然后他用如图乙所示的电路分别给三个元件供电，并测出给元件 1 和元件2 供电时的电流和电压值，分别标在图甲上（A点和B点）•已知9.0 Q,该电源
的电动势E'= ___________ V,内电阻r'= ______________ Q.用图乙的电路单独给元件3供电时，元件3的电功率P= __________ W.
第5节实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线【考点集训】
1. D
2. ⑴D (2)d h g
⑶
(3) 0.44
⑷①
4. (1)答案如下图
⑵D (3)0.64
⑵增大增大
(3)0.81(0.80 〜0.82 均对)0.62(0.60 〜0.64 均对)
(2)3.0 1.0
0.2
5.⑴。