高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題九 恒定電流 考點3 實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線精練（含解析）試題

實驗:描繪小電珠的伏安特性曲線1.[2020四川成都摸底,8分]某電阻的額定電壓為2V,正常工作時的阻值約為500Ω,現(xiàn)要精確測定其正常工作時的阻值Rx.實驗室提供的器材有:A.電流表A1(量程50mA,內(nèi)阻r1約3Ω)B.電流表A2(量程3mA,內(nèi)阻r2=15Ω)C.電壓表V(量程9V,內(nèi)阻RV=1kΩ)D.定值電阻1(阻值R1=985Ω)E.定值電阻2(阻值R2=1985Ω)F.滑動變阻器(0~20Ω)G.蓄電池E(電動勢10V,內(nèi)阻很小)H.開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干(1)某同學(xué)設(shè)計的實驗電路如圖.其中,電表1應(yīng)選,電表2應(yīng)選,定值電阻R應(yīng)選.(填器材前的序號字母)

(2)實驗中,調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值,當(dāng)電表1的示數(shù)x1=時,被測電阻正常工作,此時電表2的示數(shù)為x2.

(3)被測電阻正常工作時電阻的表達式Rx=(用x1、x2和器材中已知量的符號表示).

2.[2020四川德陽模擬,7分]在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,可供選擇的實驗儀器如下:器材規(guī)格器材規(guī)格小燈泡標(biāo)有“3.8V0.3A”字樣.滑動變阻器R1.最大阻值10Ω,額定電流1.0A.電壓表V量程0~5V,內(nèi)阻約5kΩ.滑動變阻器R2.最大阻值1kΩ,額定電流0.5A.電流表A1量程0~100mA,內(nèi)阻約4Ω.直流電源E.電動勢約為6V,內(nèi)阻約為0.5Ω.電流表A2量程0~500mA,內(nèi)阻約0.4Ω.導(dǎo)線、開關(guān)等.—(1)在上述器材中,滑動變阻器應(yīng)選,電流表應(yīng)選.

(2)在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線,把實驗儀器連接成完整的實驗電路.(3)利用實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)在I-U坐標(biāo)系中描繪出了如圖乙所示的小燈泡的伏安特性曲線.根據(jù)此圖給出的信息,可以判斷出下圖中正確的是(圖中P為小燈泡功率).

3.[2019福建福州檢測,7分]某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:小燈泡L,規(guī)格“4.0V0.7A”;電流表A1,量程3A,內(nèi)阻約為0.1Ω;電流表A2,量程0.6A,內(nèi)阻r2=0.2Ω;電壓表V,量程3V,內(nèi)阻rV=9kΩ;標(biāo)準(zhǔn)電阻R1,阻值1Ω;標(biāo)準(zhǔn)電阻R2,阻值3kΩ;滑動變阻器R,阻值范圍0~10Ω;學(xué)生電源E,電動勢6V,內(nèi)阻不計;開關(guān)S及導(dǎo)線若干.(1)甲同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路來進行測量,當(dāng)通過L的電流為0.46A時,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,此時L的電阻為Ω.

圖丙圖丁(2)乙同學(xué)又設(shè)計了如圖丙所示的電路來進行測量,電壓表指針指在最大刻度時,加在L上的電壓值是V.

(3)該學(xué)習(xí)小組認(rèn)為想要更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線,需要重新設(shè)計電路.請你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材,在圖丁所示的虛線框內(nèi)補畫出實驗電路圖,并在圖上標(biāo)明所選器材代號.考點3實驗:描繪小電珠的伏安特性曲線1.(1)B(1分)C(1分)D(2分)(2)2mA(或2×10-3A)(2分)(3)x1解析:(1)由于被測電阻Rx的額定電壓為2V,而實驗室提供的電壓表量程9V過大,故只能用已知內(nèi)阻的電流表串聯(lián)一個適當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮枞ジ难b合適量程的電壓表以供使用,則電表1只能選B.經(jīng)分析對比知,定值電阻1與電流表A2串聯(lián)后的量程為3V比較合適,則定值電阻選D.待測電阻正常工作時電流約為I1=2500A=4mA,流過電流表A2的電流I2=2mA,故電表2上的電流約為I=I1+I2=6mA,而電流表A1的量程50mA過大,故只能用電壓表V當(dāng)電流表使用,故電表2應(yīng)選C.(2)被測電阻的電壓剛好達到額定電壓2V時,電表1的示數(shù)為x1=2VR1+r2=2mA.(3)被測電阻正常工作時的阻值R2.(1)R1(1分)A2(1分)(2)如圖所示(3分)(3)BD(2分)解析:(1)為方便電路調(diào)節(jié),滑動變阻器應(yīng)選擇電阻較小的R1;小燈泡正常工作時,I額=0.3A=300mA>100mA,故電流表應(yīng)選A2.(2)因為要求小燈泡上的電壓從0開始增大,滑動變阻器應(yīng)選用分壓式接法;而小燈泡正常工作時,R燈=UI=3.80.3Ω≈13Ω,RV=5kΩ,(3)在I-U圖象中,圖線斜率逐漸減小,小燈泡的R逐漸增大;由P=U2R知在P-U2圖象中,圖線的斜率1R應(yīng)逐漸減小,故B正確;由P=I2R知在P-I2圖象中圖線的斜率3.(1)5(2分)(2)4(2分)(3)如圖所示(3分)解析:(1)由題圖乙可知電壓表的示數(shù)為2.30V,根據(jù)歐姆定律I=UR得小燈泡的電阻R=UI,代入數(shù)據(jù)可得R=(2)由于電壓表與電阻R2串聯(lián),則通過二者的電流