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1、(江蘇專版)2022年高考物理總復(fù)習(xí) 課時作業(yè)三十二 實驗七 描繪小燈泡的伏安特性曲線
1.要測繪一個標(biāo)有“3 V 0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線,燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V,并便于操作.已選用的器材有:
電池組(電動勢為4.5 V,內(nèi)阻約1 Ω);
電流表(量程為0~250 mA,內(nèi)阻約5 Ω);
電壓表(量程為0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ);開關(guān)一個、導(dǎo)線若干.
(1)實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選______(填字母代號).
A.滑動變阻器(最大阻值20 Ω,額定電流1 A)
B.滑動變阻器(最大
2、阻值1750 Ω,額定電流0.3 A)
(2)實驗的電路圖應(yīng)選________(填字母代號).
(3)實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示.如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V,內(nèi)阻為5 Ω的電源兩端,小燈泡消耗的功率是________W.
第1題圖
2.在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實驗中,得出伏安特性曲線如圖所示.所用小燈泡的額定電壓是3.0 V.
第2題圖
(1)在方框中畫出實驗的電路原理圖.
(2)根據(jù)電路圖,該小燈泡在電壓為2.8 V時的實際電阻為______Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(3)關(guān)于該實驗的系統(tǒng)誤差,下列判斷正確的是( )
A.
3、系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起的,電壓越大誤差越大
B.系統(tǒng)誤差主要是由電流表的分壓引起的,電流越大誤差越大
C.系統(tǒng)誤差主要是由忽略電源內(nèi)阻引起的,電源內(nèi)阻越大誤差越大
D.系統(tǒng)誤差主要是由讀數(shù)時的估讀引起的,電壓越大誤差越大
3.有一個額定電壓為2.8 V、功率約為0.8 W的小燈泡,現(xiàn)要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線,有下列器材供選用:
A.電壓表(0~3 V,內(nèi)阻約6 kΩ)
B.電壓表(0~15 V,內(nèi)阻約30 kΩ)
C.電流表(0~3 A,內(nèi)阻約0.1 Ω)
D.電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻約0.5 Ω)
E.滑動變阻器(1
4、0 Ω,2 A)
F.滑動變阻器(200 Ω,0.5 A)
G.蓄電池(電動勢6 V,內(nèi)阻不計)
(1)用如圖所示的電路進(jìn)行測量,電壓表應(yīng)選用______,電流表應(yīng)選用________,滑動變阻器應(yīng)選用________.(用序號字母表示)
(2)通過實驗測得此燈泡的伏安特性曲線如圖所示.由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為______Ω.
第3題圖
(3)若將此燈泡與電動勢為6 V、內(nèi)阻不計的電源相連,要使燈泡正常發(fā)光,需串聯(lián)一個阻值為______Ω的電阻.
4.圖1是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖.
第4題圖(1)
第4題
5、圖(2)
(1)根據(jù)圖1在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖;
(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖2中的①、②、③、④所示,電流表量程為0.6 A,電壓表量程為3 V.所示讀數(shù)為:①________、②________、③________、④________.兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為________和________.
5.某實驗小組要探究一小燈泡的伏安特性曲線,并研究小燈泡在不同電壓下的實際功率,實驗電路如圖甲所示:
甲
乙
(1)實驗閉合電鍵前,滑動變阻器的滑片應(yīng)在____端(選填“a”或“b”).
(2)實驗中閉合開關(guān),把滑動片向一端移動過程中
6、,發(fā)現(xiàn)電流表與電壓表均有明顯讀數(shù)且讀數(shù)幾乎不變,則電路中出現(xiàn)故障的元件可能是____(選填“A”或“B”).
A.小燈泡 B.滑動變阻器
(3)該小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示,可判定在圖乙中小燈泡的功率與加在兩端電壓的平方U2的圖象正確的是____(選填“1”、“2”或“3”).
(4)某同學(xué)將兩個完全相同的這種小燈泡并聯(lián)接在電源兩端,已知電源的電動勢E=3 V、內(nèi)阻r=2 Ω,則此時每個小燈泡的實際功率為______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
丙
第5題圖
課時作業(yè)(三十二) 實驗七:描
繪小燈泡的伏安特性曲線1.(1)A (2
7、)B (3)0.1 【解析】 (1)測繪小燈泡的伏安特性曲線,要求能較大范圍測量數(shù)據(jù),所以控制電路部分應(yīng)用分壓式接法,滑動變阻器應(yīng)用最大阻值小、額定電流大的A; (2)燈泡的電阻R==15 Ω,額定電流I==0.2 A,由于R<,電流表應(yīng)采用外接法,故選B;(3)在燈泡的I-U圖上作出電源的I-U圖線,交點坐標(biāo)即為這個電源給這個燈泡供電時的電流和電壓,此時P燈=IU=0.1×1 W=0.1 W.
2.(1)如圖所示 (2)10.8 (3)A 【解析】 (1) 電路原理圖如圖所示
第2題圖
(2)由小燈泡的I-U圖可得小燈泡在電壓為2.8 V時的電流為0.26 A,根據(jù)歐姆定律得R==
8、10.8 Ω
(3) 因電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡的內(nèi)阻,故電流表應(yīng)該外接;電壓表讀數(shù)沒有誤差,電流表讀數(shù)有誤差,電流表的電流大于小燈泡中的電流,主要是由電壓表的分流引起的,且電壓越大誤差越大;故選A.
3.(1)A D E (2)10 (3)11 【解析】 (1)由于額定電壓為2.8 V,電壓表應(yīng)選用量程為3 V的A,額定電流不到0.3 A,電流表應(yīng)選用量程為0.6 A的D.由于采用分壓電路,滑動變阻器應(yīng)選用最大阻值10 Ω的滑動變阻器E.(2)燈泡正常工作的電壓為2.8 V,對應(yīng)電流為0.28 A,由歐姆定律可得此燈泡在正常工作時的電阻為10 Ω.(3)由閉合電路歐姆定律,E=U+I(xiàn)R可得
9、R==11 Ω,即要使燈泡正常發(fā)光,需串聯(lián)一個阻值為11 Ω的電阻.
4.(1)見解析 (2)①0.10 A?、?.24 A ③2.00 V ④0.27 V(0.27±0.01均可) 8.3 Ω(8.3±0.1均可) 2.7 Ω(2.7±0.1均可)
【解析】 (1)描繪小燈泡的伏安特性曲線需要測量電壓范圍大,變阻器用分壓接法,小燈泡電阻比較小,電流表要外接,電路圖如圖所示.
第4題圖
(2)電流表量程為0.6 A時,最小刻度為0.02 A,讀數(shù)讀到小數(shù)點后兩位,所以①表示數(shù)為0.10 A,②表示數(shù)為0.24 A;電壓表量程為3 V,最小刻度為0.1 V,應(yīng)估讀到0.01 V,所以
10、③表示數(shù)為2.00 V,④表示數(shù)為0.27 V,根據(jù)歐姆定律R1===8.3 Ω,R2==Ω=2.7 Ω.
5.(1)a (2)B (3)3 (4)0.44(0.42-0.46均可)
【解析】 (1)此電路是分壓電路,滑動變阻器的aP部分與小燈泡并聯(lián),開始時應(yīng)使小燈泡兩端電壓最小,故滑片應(yīng)置于a端;(2)電流表與電壓表均有明顯讀數(shù),說明燈泡所在電路正常,滑動中示數(shù)幾乎不變,說明滑動變阻器沒有起到應(yīng)有的作用,故可能存在故障的是滑動變阻器,故填B;
(3)由P=,隨著小燈泡兩端電壓的增大,燈絲溫度升高,電阻增大,P隨U2的變化變緩,即圖線為3;
(4) 燈泡兩端的電壓為U,流過每個燈泡的電流為I,則,得U=3-4I,畫出電源的U-I圖線如圖:
第5題圖
交點坐標(biāo),I=0.20 A,所以小燈泡消耗的電功率為:P=UI=0.44 W.