2024高考物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題67實(shí)驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線練習(xí)含解析新人教版

PAGE6-專(zhuān)題67試驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線1．[2024·成都摸底]在描繪一只“2.5V、0.6W”小燈泡的伏安特性曲線的試驗(yàn)中，某同學(xué)已選擇好恰當(dāng)?shù)膬x器并依據(jù)圖示電路圖正確連接了儀器，電流表的內(nèi)阻約0.5Ω，電壓表的內(nèi)阻約3000Ω.請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)開(kāi)關(guān)S閉合之前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于______．(選填“A端”“B端”或“AB間隨意位置”)(2)為了減小測(cè)量誤差，圖中的單刀雙擲開(kāi)關(guān)S1應(yīng)接________．(選填“M”或“N”)(3)閉合開(kāi)關(guān)S后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，燈泡不亮，電壓表示數(shù)變更明顯，但電流表示數(shù)幾乎為0.若電路僅有一處出現(xiàn)故障，則故障可能是________．(填選項(xiàng)前字母)A．a(chǎn)、b間短路B．a(chǎn)、b間斷路C．b、c間短路D．b、c間斷路2．為了測(cè)定一個(gè)“6.3V、1W”的小電珠在額定電壓下較精確的電阻值，可供選擇的器材有：A．電流表(0～3A，內(nèi)阻約0.04Ω)B．毫安表(0～300mA，內(nèi)阻約4Ω)C．電壓表(0～10V，內(nèi)阻10kΩ)D．電壓表(0～3V，內(nèi)阻10kΩ)E．電源(額定電壓6V，最大允許電流2A)F．電源(額定電壓9V，最大允許電流1A)G．可變電阻(阻值范圍0～10Ω，額定電流1A)H．可變電阻(阻值范圍0～50Ω，額定功率0.5W)I．導(dǎo)線若干根，電鍵一個(gè)．(1)為使測(cè)量平安和盡可能精確，應(yīng)選用的器材是______．(用字母代號(hào)填寫(xiě))(2)請(qǐng)畫(huà)出電路圖．并把圖中所示實(shí)物圖用線連接起來(lái)．3．[2024·?？谑姓{(diào)研]某同學(xué)在做完“描繪小燈泡的伏安特性曲線”后，又對(duì)一個(gè)標(biāo)有“6V,3.5W”小電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)(線圈電阻恒定)的伏安特性曲線進(jìn)行了探討，同探討小燈泡一樣，要求電風(fēng)扇兩端的電壓能從零漸漸增加到6V，試驗(yàn)室備有下列器材：A．電流表(量程I：0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω；量程Ⅱ：0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω)B．電壓表(量程為0～6V，內(nèi)阻幾千歐)C．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值10Ω，額定電流2A)D．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值1750Ω，額定電流0.3A)E．電池組(電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻小于1Ω)F．開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干(1)試驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填“C”或“D”)，電流表的量程應(yīng)選________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)．(2)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖甲連接成符合這個(gè)試驗(yàn)要求的電路．(3)閉合開(kāi)關(guān)前，為防止電動(dòng)機(jī)輸入電壓過(guò)高而損壞，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)滑到________(填“M”或“N”)端．(4)閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，變更加在電動(dòng)機(jī)上的電壓，試驗(yàn)中發(fā)覺(jué)當(dāng)電壓表示數(shù)大于1V時(shí)電風(fēng)扇才起先轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線如圖乙所示，則電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為_(kāi)_______Ω，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的機(jī)械功率為_(kāi)_______W．(保留兩位有效數(shù)字)4．[2024·江西協(xié)作體聯(lián)考]課外愛(ài)好小組在一次拆裝晶體管收音機(jī)的過(guò)程中，發(fā)覺(jué)一只標(biāo)有“Ω40mA”的電阻元件，“Ω”之前的數(shù)字已模糊，同學(xué)們確定對(duì)該元件的電阻值進(jìn)行測(cè)量，他們查閱相關(guān)資料了解到這種晶體管收音機(jī)元件的電阻大約100Ω.(1)首先運(yùn)用多用電表的歐姆擋對(duì)阻值進(jìn)行粗測(cè)．如圖所示為多用電表的刻度盤(pán)，為了比較精確地測(cè)量，應(yīng)當(dāng)選擇“________(填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)擋”進(jìn)行測(cè)量，歐姆調(diào)零后，測(cè)電阻時(shí)，表針指在如示位置，則所測(cè)的阻值為_(kāi)_________Ω.(2)為了更加精確地探討該元件在電路中的工作狀況，同學(xué)們確定選用下列器材設(shè)計(jì)電路并描述該元件的伏安特性曲線．A．待測(cè)電阻元件Rx：“Ω40mA”B．電源(E＝6V，內(nèi)電阻可以忽視)C．電流表A1(量程50mA，內(nèi)阻為0.5Ω)D．電流表A2(量程0.5A，內(nèi)阻為10Ω)E．電壓表V(量程15V，內(nèi)阻約2500Ω)F．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值20Ω)G．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值1000Ω)H．定值電阻R3＝50ΩI．定值電阻R4＝200ΩJ．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干①試驗(yàn)中選擇的器材是：A，B，J以及()A．C，D，F(xiàn)B．C，D，F(xiàn)，HC．C，D，F(xiàn)，ID．C，E，F(xiàn)②請(qǐng)?jiān)谔摼€框中作出試驗(yàn)的電路圖．eq\x()5．[2024·福州市測(cè)試]某試驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，用于探討熱敏電阻RT的伏安特性曲線，所用電壓表量程為3V，內(nèi)阻RV約10kΩ，電流表量程為0.5A，內(nèi)阻RA＝4.0Ω，R為電阻箱．(以下計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(1)該試驗(yàn)小組試驗(yàn)操作步驟：①按試驗(yàn)電路把電路圖連接好；②把電阻箱調(diào)到最大，閉合開(kāi)關(guān)；③調(diào)整電阻箱電阻值，記錄下不同電阻箱電阻值Ri和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)Ui和電流表示數(shù)Ii；④通過(guò)上述測(cè)量數(shù)據(jù)，還可得到電源路端電壓的計(jì)算公式U端i＝________.(2)該小組同學(xué)，通過(guò)正確的測(cè)量得到數(shù)據(jù)，并描繪在I—U坐標(biāo)系中，圖線如圖乙所示，其中A曲線是熱敏電阻伏安特性曲線，B斜線為電流隨電源路端電壓的變更規(guī)律．當(dāng)電壓表示數(shù)為2.0V時(shí)，熱敏電阻值RT＝________Ω；該電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω.(3)試驗(yàn)中，當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)到1Ω時(shí)，熱敏電阻消耗的電功率P＝________W.專(zhuān)題67試驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線1．(1)A端(2)M(3)B解析：(1)滑動(dòng)變阻器采納分壓接法，開(kāi)關(guān)S閉合之前，為保證電表平安，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于并聯(lián)部分電阻最小的位置，即滑片應(yīng)置于A端．(2)由于小燈泡電阻很小，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以應(yīng)采納電流表外接法，即單刀雙擲開(kāi)關(guān)S1應(yīng)接M.(3)假如a、b間短路，則電壓表無(wú)示數(shù)；b、c間短路，電流表無(wú)示數(shù)；b、c間斷路，電壓表、電流表均無(wú)示數(shù)，則B正確，ACD錯(cuò)誤．2．(1)BCFGI(2)見(jiàn)解析解析：(1)由小電珠規(guī)格“6.3V,1W”可知，額定電流為：I＝eq\f(P,U)＝eq\f(1,6.3)A≈0.16A＝160mA，故電流表應(yīng)選B；由于小電珠的額定電壓為6.3V，所以電壓表應(yīng)選C；電源應(yīng)選F；由于試驗(yàn)要求測(cè)量平安和盡可能精確，則要求電流從零調(diào)，所以變阻器的電阻越小調(diào)整越便利，所以變阻器應(yīng)選G；明顯還應(yīng)用分壓式接法，而采納分壓式接法時(shí)，變阻器須要選擇I，所以應(yīng)選用的器材是BCFGI.(2)由于小電珠電阻較小，滿(mǎn)意eq\f(PV,Rx)>eq\f(Rx,RA)，因此電流表應(yīng)運(yùn)用外接法，從(1)可知滑動(dòng)變阻器采納分壓接法，作出電路圖，依據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示．3.(1)CⅠ(2)如圖所示(3)M(4)2.52.7解析：(1)試驗(yàn)要求電壓從0起先漸漸增加到6V，滑動(dòng)變阻器采納分壓式，為了調(diào)整便利，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用C；小電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的額定電流I＝eq\f(P,U)＝0.58A，故電流表應(yīng)選Ⅰ.(2)假設(shè)小電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)為純電阻用電器，則小電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電阻R＝eq\f(U2,P)＝10.3Ω，與電流表內(nèi)阻相差較小，故電流表采納外接法，電路圖如答圖所示．(3)為防止電動(dòng)機(jī)輸入電壓過(guò)高而損壞，閉合開(kāi)關(guān)前小電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)兩端的電壓應(yīng)為零，故滑片應(yīng)滑到M端．(4)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為純電阻電路，由歐姆定律得r＝eq\f(1V,0.4A)＝2.5Ω，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的機(jī)械功率P出＝P－I2r＝3.5W－(0.58A)2×2.5Ω＝2.7W.4.(1)×10110±2(2)①A②如圖所示解析：(1)多用電表測(cè)電阻時(shí)，應(yīng)使指針在表盤(pán)中心位置旁邊，故測(cè)量100Ω電阻應(yīng)選擇“×10”擋；調(diào)零后，讀數(shù)為110Ω.(2)①元件額定電流為40mA，所以電流表選C；電源電動(dòng)勢(shì)為6V，所以量程為15V的電壓表不能精確測(cè)量其電壓，內(nèi)阻為10Ω、量程為0.5A的電流表的滿(mǎn)偏電壓U＝IR＝5V，可當(dāng)作電壓表運(yùn)用；由于描繪伏安特性曲線，故滑動(dòng)變阻器采納分壓式接法，滑動(dòng)變阻器選擇最大值為20Ω的F，A正確；②待測(cè)電阻遠(yuǎn)大于電流表A1的電阻，故電流表內(nèi)接；電路如答案所示．5．(1)④Ui＋I(xiàn)i(Ri＋RA)(2)206.05.0(3)0.89(0.85～0.95均可)解析：(1)④依據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得路端電壓U端i＝Ui＋I(xiàn)i(Ri＋RA)．(2)圖線A為熱敏電阻的伏安特性曲線．由圖象可得，當(dāng)Ui＝2.0V時(shí)，Ii＝0.1A，所以此時(shí)熱敏電阻的阻值R＝eq\f(Ui,Ii)＝20Ω；圖線B為電源外部的伏安特性曲線，依據(jù)U＝E－Ir可知，圖線與橫軸的截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，且E＝6.