(新課標(biāo))2023年高考物理總復(fù)習(xí)課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)(四十六)描繪小電珠的伏安特性曲線(實(shí)驗(yàn)提能課)

1、。內(nèi)部文件，版權(quán)追溯內(nèi)部文件，版權(quán)追溯內(nèi)部文件，版權(quán)追溯課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)(四十六) 描繪小電珠的伏安特性曲線 (實(shí)驗(yàn)提能課)1(2023常州期末)某學(xué)習(xí)小組欲探究小燈泡(“3 V、1.5 W)的伏安特性，可提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：A電池組：電動(dòng)勢(shì)約4.5 V，內(nèi)阻可不計(jì)；B雙量程的電壓表：V1：量程為03 V、內(nèi)阻約為3 k；V2：量程為015 V、內(nèi)阻約為15 kC雙量程的電流表：A1：量程為00.6 A、內(nèi)阻約為1 ；A2：量程為03 A、內(nèi)阻約為0.1 D滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍010 、允許通過最大電流為2 A；E開關(guān)S，導(dǎo)線假設(shè)干。在盡量提高測(cè)量精度的情況下，請(qǐng)答復(fù)以下問題：(1)根據(jù)以上器材

2、，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的實(shí)物圖連接成完整電路；(2)閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片應(yīng)移到_端(選填“A或“B)；(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到電壓、電流數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)?jiān)谌鐖D乙所示的坐標(biāo)紙上畫出小燈泡的UI圖線。組數(shù)1234567U/V00.280.580.921.502.003.00I/A00.100.200.300.400.450.49(4)根據(jù)圖線可估得小燈泡在常溫下的電阻約為_(結(jié)果保存2位有效數(shù)字)。解析：(1)因待測(cè)燈泡的阻值較小，故采用電流表外接；滑動(dòng)變阻器用分壓電路；連接如下圖：(2)閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片應(yīng)移到A端；(3)小燈泡的UI圖線如圖:(4)作出過O點(diǎn)的切線，如下

3、圖；常溫下的電阻圖線是過原點(diǎn)的切線的斜率，故Req f(0.28,0.1) 2.8 。答案：(1)見解析圖(2)A(3)見解析圖(4)2.8(2.73.0均正確)2(2023福建高考)某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成局部導(dǎo)線的連接。(1)實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的滑片從左到右移動(dòng)過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請(qǐng)按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接；(2)某次測(cè)量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，那么電流表的示數(shù)為_A；(3)該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將_只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻為1

4、 的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為_W(保存兩位小數(shù))。解析：(1)電流表示數(shù)要從零開始逐漸增大，滑動(dòng)變阻器要用分壓接法，如下圖。(2)電流表示數(shù)為0.44 A。(3)當(dāng)外電路的總電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí)，電源有最大的輸出功率，即小電珠的總功率最大，此時(shí)R外r1 ，Ieq f(E,R外r)eq f(3,2) A1.5 A，U外eq f(E,2)1.5 V，即每只小電珠兩端的電壓為1.5 V，通過圖像可知每只小電珠的電流為I00.38 A，neq f(I,I0)4(只)；小電珠的總功率P4UI41.50.38 W2.28 W。答案：(1)見解析圖(2)0.44(3)42.

5、283(2023貴陽監(jiān)測(cè))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“2.5 V0.5 A；電流表G1，滿偏電流為1 mA，內(nèi)阻為30 ；電流表G2，滿偏電流為10 mA，內(nèi)阻為30 ；電壓表V，量程3 V，內(nèi)阻為9 k；標(biāo)準(zhǔn)電阻R1，阻值1 ；標(biāo)準(zhǔn)電阻R2，阻值0.05 ；滑動(dòng)變阻器R，阻值范圍為010 ；學(xué)生電源E，電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻不計(jì)；開關(guān)S及導(dǎo)線假設(shè)干。學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想準(zhǔn)確地描繪出小燈泡L完整的伏安特性曲線，需要重新改裝電流表并設(shè)計(jì)電路。(1)電流表應(yīng)該選_，標(biāo)準(zhǔn)電阻應(yīng)該選_。(2)在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖上標(biāo)明所選器材代號(hào)。解析：繪制小

6、燈泡的伏安特性曲線，需要測(cè)量小燈泡的電壓和電流，電壓表量程3 V可以滿足實(shí)驗(yàn)要求，電流表量程過小，需要并聯(lián)小電阻以擴(kuò)大量程。根據(jù)并聯(lián)分流規(guī)律可知，電流表G1與標(biāo)準(zhǔn)電阻R2并聯(lián)，可將量程擴(kuò)大到0.6 A，滿足實(shí)驗(yàn)需要。由于電流表和電壓表內(nèi)阻均，采用電流表內(nèi)接或外接均可。答案：(1)G1R2(2)如下圖4某興趣小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選擇的器材如下。小燈泡L，規(guī)格“4.0 V,0.7 A；電流表A1，量程3 A，內(nèi)阻約為0.1 ；電流表A2，量程0.6 A，內(nèi)阻r20.2 ；電壓表V，量程3 V，內(nèi)阻rV9 k；標(biāo)準(zhǔn)電阻R1，阻值1 ；標(biāo)準(zhǔn)電阻R2，阻值3 k；滑動(dòng)變阻器R，阻

7、值范圍010 ；學(xué)生電源E，電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻不計(jì)；開關(guān)S及導(dǎo)線假設(shè)干。(1)張同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)通過L的電流為0.46 A時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)L的電阻為_。(2)王同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路來進(jìn)行測(cè)量，電壓表指針指在最大刻度時(shí)，加在L上的電壓值是_V。(3)學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計(jì)電路。請(qǐng)你在王同學(xué)的根底上利用所供器材，在圖丁所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖上標(biāo)明所選器材代號(hào)。解析：(1)由題圖乙可讀出電壓表的示數(shù)為2.30 V，所以此時(shí)L的電阻為Req f(U,I)eq f(2.30,0.46) 5 ；(2)

8、電壓表滿偏時(shí)為3 V，設(shè)此支路電壓為U，那么有eq f(U,3 V)eq f(93,9)，解得U4 V，即小燈泡L上的電壓ULU4 V；(3)由于電流表A2的量程小于小燈泡的額定電流而電流表A1的量程太大，那么需要擴(kuò)大A2的量程，即選用一個(gè)阻值較小的電阻(R1)與電流表A2并聯(lián)。此題不能用內(nèi)接法的原因是改裝過后的電壓表量程是4 V，燈泡的額定電壓也是4 V，如果將改裝的電流表內(nèi)接會(huì)造成分壓，使燈泡無法到達(dá)額定電壓。答案：(1)5(2)4(3)如下圖5(2023云南聯(lián)考)有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4.8 V2 W的字樣，現(xiàn)在測(cè)定小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的

9、關(guān)系曲線。有以下器材可供選用：A電壓表 (03 V，內(nèi)阻3 k)B電壓表 (015 V，內(nèi)阻15 k)C電流表eq oac(,A) (00.6 A，內(nèi)阻約1 )D定值電阻R13kE定值電阻R215 kF滑動(dòng)變阻器R(10 ，2 A)G學(xué)生電源(直流6 V，內(nèi)阻不計(jì))H開關(guān)、導(dǎo)線假設(shè)干(1)實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用_，定值電阻應(yīng)選用_。(均用序號(hào)字母填寫)(2)為盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，并要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖。(3)利用上述實(shí)驗(yàn)電路圖測(cè)出的電壓表讀數(shù)UV與此時(shí)小燈泡兩端電壓U的定量關(guān)系是_，下面四個(gè)圖像中可能正確的是_。解析：(1)由于量程15 V的電壓表量程較

10、大，所以可以采用擴(kuò)大3 V量程電壓表的方法，實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用A，定值電阻應(yīng)選用R13 k的D。(2)采用分壓電路，電流表外接，電路圖如下圖。(3)利用上述實(shí)驗(yàn)電路圖測(cè)出的電壓表讀數(shù)UV與此時(shí)小燈泡兩端電壓U的定量關(guān)系是U2UV。由Peq f(U2,R)，R隨溫度升高(電壓增大)而增大，小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關(guān)系曲線可能正確的是圖C。答案：(1)AD(2)見解析圖(3)U2UVC6(2023廣東高考)某實(shí)驗(yàn)小組研究?jī)蓚€(gè)未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表(內(nèi)阻約為 3 k)、電流表(內(nèi)阻約為1 )、定值電阻等。(1)使用多用電表粗測(cè)元件X的電阻，選擇“1歐姆擋測(cè)

11、量，示數(shù)如圖甲所示，讀數(shù)為_ ，據(jù)此應(yīng)選擇圖中的_(填“乙或“丙)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (2)連接所選電路，閉合S，滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng)，電流表的示數(shù)逐漸_(填“增大或“減小)；依次記錄電流及相應(yīng)的電壓；將元件X換成元件Y，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。(3)圖丁是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的UI圖線，由圖可判斷元件_(填“X或“Y)是非線性元件。解析：(1)用多用電表的歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，電阻值示數(shù)倍率，故X的讀數(shù)為10 110 ，由于 eq f(RX,RA)eq f(RV,RX)，或RXRV，故用伏安法測(cè)元件X的電阻時(shí)，電流表應(yīng)外接，應(yīng)選乙電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)滑片P從左向右滑動(dòng)過程中，元件X兩端的電壓越來越大，電流越來

12、越大，故電流表示數(shù)逐漸增大。(3)由UI圖線可知Y是非線性元件。答案：(1)10乙(2)增大(3)Y7(2023鹽城模擬)一只小燈泡，額定功率為0.75 W，額定電壓值已模糊不清。A小組的同學(xué)想測(cè)定其額定電壓值，于是先用歐姆表測(cè)出該燈泡的電阻約為3 ，然后根據(jù)公式計(jì)算出該燈泡的額定電壓Ueq r(PR)1.5 V。B小組同學(xué)認(rèn)為A小組測(cè)量方法有誤，他們利用下面可供選擇的器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路，測(cè)量通過燈泡的電流和它兩端的電壓，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來繪制燈泡的UI圖線，進(jìn)而找到燈泡的額定電壓。A電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約3 k)B電流表A1(量程1 500 mA，內(nèi)阻約0.02 )C電流表A2(量程500

13、 mA，內(nèi)阻約0.6 )D滑動(dòng)變阻器R1(010 )E滑動(dòng)變阻器R2(0100 )F電源E(電動(dòng)勢(shì)4.0 V，內(nèi)阻不計(jì))G開關(guān)S和導(dǎo)線假設(shè)干H待測(cè)燈泡L(額定功率0.75 W，額定電壓未知)(1)在實(shí)驗(yàn)過程中，B小組的同學(xué)將燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加，在圖甲所給的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖。上述器材中，電流表選_(選填“A1或“A2)；滑動(dòng)變阻器選_(選填“R1或“R2)。(2)當(dāng)電壓到達(dá)1.23 V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很暗，當(dāng)?shù)竭_(dá)2.70 V時(shí)，燈泡功率已超過額定功率，便立即斷開開關(guān)，并將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在下面表格中。次數(shù)1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310請(qǐng)你根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖乙中作出燈泡的UI圖線。(3)由圖像得出該燈泡的額定電壓應(yīng)為_ V；顯然這一結(jié)果大于1.5 V，究其原因是_。解析：(1)題目表格中電流最大310 mA，考慮測(cè)量的精確度，故電流表選擇A2；要描繪小燈泡的UI圖像，電壓要從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器用分壓式接法，應(yīng)選擇小量程的變阻器方便操作，故變阻器選