2022年高考物理一轮复习 梯级演练 强技提能 实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线 沪科版

2022年高考物理一轮复习 梯级演练 强技提能 实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线 沪科版【双基题组】1.(xx济南模拟)有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样,现要描绘这个灯泡的伏安特性图线。有下列器材供选用:A.电压表(05V,内阻约为10k)B.电压表(010V,内阻约为20k)C.电流表(00.3A,内阻约为1)D.电流表(00.6A,内阻约为0.4)E.滑动变阻器(10,2A)F.学生电源(直流6V),还有电键、导线若干(1)实验中所用电压表应选用,电流表应选用。(选填器材前的字母)(2)实验时要求尽量减小实验误差,测量电压从零开始多取几组数据,请将甲图中实物连接成满足实验要求的测量电路。(3)该同学根据实验数据作出了如图乙所示的U-I图像,根据图像可知小灯泡的电阻随着电流的增大而(选填“增大”“减小”或“不变”)。2.(xx辽宁五校联考)从下表中选出适当的实验器材,测量小电珠的伏安特性曲线,得到如图的I-U图线。器材(代号)规格电流表(A1)电流表(A2)电压表(V1)电压表(V2)滑动变阻器(R0)电池(E)开关(S)导线若干量程00.6A,内阻1量程03 A,内阻1量程03 V,内阻约2 k量程015 V,内阻约10 k阻值025电动势6 V,内阻不计 (1)在如图所示的I-U图线中,A到B过程中小电珠电阻改变了。(2)测量电路中电流表应选用(填代号),电压表应选用(填代号),电流表应采用(选填“内”或“外”)接法。(3)在图示虚线框中用笔补画完整实验电路图,要求变阻器滑片右移时,小电珠两端电压变大。3.(xx厦门模拟)发光二极管在生产和生活中得到了广泛的应用,如图所示是一种发光二极管的实物图,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”号的一端接低电势,某同学想描绘它的伏安特性曲线,实验测得它两端的电压U和通过它的电流,所得数据如表所示。U/V00.400.801.201.602.002.402.80I/mA00.92.34.36.812.019.030.0(1)实验室提供的器材如下：A.电压表(量程03V,内阻约10k)B.电压表(量程015V,内阻约25k)C.电流表(量程050mA,内阻约50)D.电流表(量程00.6A,内阻约1)E.滑动变阻器(阻值范围010,允许最大电流3A)F.电源(电动势6V,内阻不计)G.开关,导线该同学做实验时,电压表选用的是,电流表选用的是。(填选项字母)(2)请在图甲中以笔画线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整。(3)在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最端(选填“左”或“右”)。(4)根据表中数据,在图乙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线。(5)由I-U图线可知：二极管的电阻值随工作电压的增大而(选填“不变”“增大”或“减小”)。(6)若此发光二极管的最佳工作电流为10mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个阻值R=的电阻,才能使它工作在最佳状态。(结果保留三位有效数字)【高考题组】4.(xx福建高考)硅光电池在无光照时不产生电能,可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路,给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表V1量程选用3V,内阻为6.0k;电压表V2量程选用15V,内阻约为30 k;R0为保护电阻;直流电源电动势E约为12V,内阻不计。(1)根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路。(2)用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关S,调节变阻器R,读出电压表V1、V2的示数U1、U2。某次测量时,电压表V1示数如图丙,则U1=V,可算出通过硅光电池的反向电流大小为mA(保留两位小数)。该小组测出大量数据,筛选出下表所示的9组U1、U2数据,算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(表中“-”表示反向),并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系,标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点。请你标出余下的4个坐标点,并绘出Ix-Ux图线。123456789U1/V0.000.000.060.120.240.420.721.141.74U2/V0.01.02.13.14.25.46.78.19.7Ux/V0.0-1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0-8.0Ix/mA0.000.00-0.01-0.02-0.04-0.07-0.12-0.19-0.29由Ix-Ux图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,Ix与Ux成(选填“线性”或“非线性”)关系。5.(xx安徽高考)如图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡额定电压为2.5V。(1)完成下列实验步骤：闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片, 。闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片, 。断开开关根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。6.(xx四川高考)某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下：小灯泡L,规格“4.0 V0.7 A”;电流表A1,量程3 A,内阻约为0.1;电流表A2,量程0.6 A,内阻r2=0.2;电压表V,量程3 V,内阻rV=9k;标准电阻R1,阻值1;标准电阻R2,阻值3k;滑动变阻器R,阻值范围010;学生电源E,电动势6V,内阻不计;开关S及导线若干。(1)甲同学设计了如图甲所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46 A时,电压表的示数如图乙所示,此时L的电阻为。(2)乙同学又设计了如图丙所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是V。答案解析1.【解析】(1)根据灯泡额定电压和额定功率估算,电流表应选用D、电压表应选用A。(2)滑动变阻器用分压式,电流表应外接如图。(3)根据U-I图像,小灯泡电阻随电流增大而增大。答案:(1)AD(2)见解析图(3)增大2.【解析】(1)先分别通过AO和BO连线的斜率,求出A、B两点对应电阻为30和40,则A到B过程中小电珠电阻改变了40-30=10。(2)由图像测量的最大数值可知,电流表应选小量程0.6A,即A1,电压表应选较大量程15V,即V2。由于=10040,故应采用电流表外接法。(3)电表读数从0开始,故变阻器应采用分压式接法,如图所示。答案：(1)10(2)A1V2外(3)见解析图3.【解析】(1)根据实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据范围可知：电压变化的最大值为2.8V,所以电压表选A;电流变化的最大值为30mA,所以电流表选C。(2)电压、电流要从0测起,所以滑动变阻器应该用分压式;二极管的电阻更接近电流表的内阻,电流表应该用外接法。实物图的连接如图所示。(3)根据题意可知当开关S闭合前,应使滑动变阻器接入电路的阻值最大,即滑动变阻器的滑片应置于最左端。(4)根据表中数据,在图上描出各点,用平滑的曲线连接起来。如图所示。(5)图线的斜率表示电阻的倒数,故随电压的增大,电阻减小。(6)根据I-U图线,可知当二极管的工作电压为1.9V时,工作电流约为10mA,串联电阻上分得的电压应为1.1V,故应串联的电阻为R=110。答案：(1)AC(2)见解析图(3)左(4)见解析图(5)减小(6)110(在100120之间均算对)4.【解析】(1)滑动变阻器的分压接法应将全电阻接入主回路,依题意选择两电压表量程,并据电流流向选择接线柱,连线如图。(2)据3 V量程可知精确到0.1 V,因此U1=1.40V,据I=0.23mA可得与电压表V1串联的电池的反向电流。依表格数据进行描点,可绘出Ix-Ux图像如图。据绘出的Ix-Ux图像是曲线可知Ix与Ux是非线性关系。答案：(1)连线见解析图(2)1.400.23描点绘出的Ix-Ux图像见解析图非线性5.【解析】(1)开关闭合前应使小灯泡两端的电压为0,所以应使滑动变阻器的滑片滑至最左端。实验中要测出多组小灯泡两端的电压和电流值,因此闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片,增加小灯泡两端的电压,记录电压表和电流表的多组读数,电压表的读数不应超过2.5V。(2)根据实物图画出电路图如图：答案：(1)使滑动变阻器的滑片滑至最左端增加小灯泡两端的电压,记录电压表和电流表的多组读数,直至电压表示数达到小灯泡的额定电压(2)电路图见解析6.【解析】(1)由题意可知电压表的满偏电压为3.0V,则图示电压为2.3V,所以L的电阻为R=5。(2)由题意可知电压表的满偏电压为3.0V,则通过电压表的电流为I=A=mA,此时通过定值电阻R2的电流也是I=mA,则定值电阻R2两端的电压为U2=IR2=mA3 000=1.0V,所以灯泡L两端的电压为U=U1+U2=4.0V。答案：(1)5(2)4