高考物理最新模拟题精选训练(电学实验)专题02 描绘小灯泡伏安特性曲线(含解析)

专题02 描绘小灯泡伏安特性曲线

1．(2017河南部分重点中学联考)二极管是一种半导体元件，它的符号为其特点是具有单向导电性，即电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大

（1）某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线，因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极，他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻；其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零，将黑表笔接触二极管的左端，红表笔接触右端时，指针偏角比较小；然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断右端为二极管的正极（选填“左”、“右”）；

（2）厂家提供的伏安特性曲线如图；为了验证厂家提供的数据，该小组对加反向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有：

A．直流电源E：电动势5V，内阻忽略不计；

B．直流电源E：电动势7V，内阻忽略不计；

C．滑动变阻器R：0﹣20Q；

D．电压表V1：量程45V，内阻约500kΩ；

E．电压表V2：量程3V，内阻约20kΩ；

F．电流表uA：量程300uA，内阻约400a；

G．电流表mA：量程50mA，内阻约5Ω；

H．待测二极管D；

I．单刀单掷开关H，导线若干

①为了提高测量结果的准确度，选用的器材BCDFHI （填序号字母）

②为了达到测量目的，请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图；（图在答题卡上）

③为了保护二极管，反向电压不要达到40V，请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议：在二极管支路串入一阻值合适的分压电阻起保护作用．．

【参考答案】（1）右；（2）①BCDFHI；②电路如图；③在二极管支路串入一阻值合适的分压电阻起保护作用．

2．（9分）(2017成都一模)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除小灯泡L“3.8 V、0.3 A”外，可供选择的实验仪器如下：

A．电压表V:量程0～3 V，内阻约6 kΩ,

B．电流表A1：量程0—4 mA，内阻100 Ω

C．电流表A2：量程0—300 mA，内阻约5 Ω

D．滑动变阻器R1：最大阻值10 Ω，额定电流l .0A

E．滑动变阻器R2：最大阻值5 Ω，额定电流0.5 A

F．定值电阻R3：阻值2 kΩ

G．定值电阻R4：阻值900 Ω

H．直流电源E:电动势约6V，内阻约0.5Ω

I．开关S一个，导线若干

(1)先将表（填元件前的序号字母）与电阻（填元件前的序号宁母）（填“串联”或“并联”），将其改为量程4V的电压表。

(2)在答题卡上对应的虚线框内画出实验电路图（改装后的电压表直接用电压表的符号表示）。

(3)其中，滑动变阻器应选（填元件前的序号字母）；电流表应选（填元件前的序号字母）。

(4)某实验小组完成实验后，利用实验得到的数据描绘出如图甲所示的小灯泡的伏安特性曲线。根据此图给出的信息，可以判断：图乙所示的该小灯泡的P-U2或P- I2图线中（P为小灯泡的功率），可能正确的是。

【参考答案】：（1）B G 串联

（2）如图。（3）D C （4）BD

（4）由于小灯泡电阻随温度的升高而增大，所以由P=U2/R可知图象A错误B正确；由P=I2R 可知图象C错误D正确。

3．要测绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作。已选用的器材有：

电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)；

电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)；

电压表(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ)；

电键一个、导线若干。

(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)。

A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω，额定电流1 A)

B．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A)

(2)实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)。

(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________ W。

【参考答案】：(1)A (2)B (3)0.1

4．物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为 0.75 W，额定电压值已模糊不清。他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2 Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝PR＝0.75 2 V＝1.22 V。他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘制灯泡的U­I图线，进而分析小灯泡的额定电压。

A．电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)

B．电流表(量程150 mA，内阻约2 Ω)

C．电流表(量程500 mA，内阻约0.6 Ω)

D．滑动变阻器R1(0～20 Ω)

E．滑动变阻器R2(0～100 Ω)

F．电源E(电动势4.0 V，内阻不计)

G．开关S和导线若干

H．待测灯泡L(额定功率0.75 W，额定电压未知)

(1)在下面的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择

________(填“”或“”)；滑动变阻器选择________(填“R1”或“R2”)。

Ｋ

(2)在实验过程中，一同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23 V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70 V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在表格中。

次数1234567

U/V0.200.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.70

I/mA80155195227255279310请你根据表中实验数据在如图所示坐标系中作出灯泡的U­I图线。

(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为______ V；这一结果大于1.22 V，其原因是

_______________________________________________________________________。

【名师解析】(1)根据P＝I2R，估算出灯泡的电流大约是600 mA，因此电流表应选；本实验要描绘出灯泡的U­I图线，需要测量多组数据，因此滑动变阻器应采用分压式接法，所以应选阻值较小的R1；小灯泡电阻较小，电流表应外接。原理图如图甲所示。