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1、2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)(三十)實驗、探究: 描繪小燈泡的伏安特性曲線
1.要測繪一個標有“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(最大阻值1750 Ω,額定電流0.3 A)
(2)實驗的電路圖應(yīng)選____
2、____(填字母代號).
第1題圖
(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.
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.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
3、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2.8V、功率約為0.8W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(0~3V,內(nèi)阻約6kΩ) B.電壓表(0~15V,內(nèi)阻約30kΩ) C.電流表(0~3A,內(nèi)阻約0.1Ω) D.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω) E.滑動變阻器(10Ω,2A) F.滑動變阻器(200Ω,0.5A) G.蓄電池(電動勢6V,內(nèi)阻不計)
(1) 用如圖所示的電路進行測量,電壓表應(yīng)選用_
4、_______,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6V、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.小張和小明測繪標有“3.8 V 0.4 A”小燈泡的伏安特性曲線,提供的實驗器材有:
A.電源E(4 V,內(nèi)阻約0.4 Ω)
B.電壓表V(2 V,內(nèi)阻為2 kΩ)
C.電流表A(0.6 A,內(nèi)阻約0.3 Ω)
D.滑動變阻器R(0~10
5、Ω)
E.三個定值電阻(R1=1 kΩ,R2=2 kΩ,R3=5 kΩ)
F.開關(guān)及導(dǎo)線若干
(1)小明研究后發(fā)現(xiàn),電壓表的量程不能滿足實驗要求,為了完成測量,他將電壓表進行了改裝.在給定的定值電阻中選用____(選填“R1”“R2”或“R3”)與電壓表____(選填 “串聯(lián)”或“并聯(lián)”),完成改裝.
第4題圖
(2)小張選好器材后,按照該實驗要求連接電路,如圖所示(圖中電壓表已經(jīng)過改裝).閉合開關(guān)前,小明發(fā)現(xiàn)電路中存在兩處不恰當?shù)牡胤?,分別是:①__________;②__________.
(3)正確連接電路后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P,電壓表和電流表的示數(shù)改變,但
6、均不能變?yōu)榱悖纱丝梢酝茢嚯娐分邪l(fā)生的故障可能是導(dǎo)線____(選填圖中表示導(dǎo)線的序號)出現(xiàn)了____(選填“短路”或“斷路”).
5.(15年福建高考)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,實驗器材如圖甲所示,現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接.(1)實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中,電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大.請按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接;
甲 乙 丙
第5題圖
(2) 某次測量,電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,則電流表的示數(shù)為________A;
(3) 該小組描繪的伏安特性曲線如圖丙所示,根據(jù)圖線判斷,將_
7、_______只相同的小電珠并聯(lián)后,直接與電動勢為3V、內(nèi)阻為1歐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(保留兩位小數(shù)).
6.(16年南京二模) 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)想測定其額定電壓值,于是先用歐姆表測出該燈泡的電阻約為3 Ω,然后根據(jù)公式計算出該燈泡的額定電壓U==1.5 V.B小組同學(xué)認為A小組測量方法有誤,他們利用下面可供選擇的器材設(shè)計一
個電路,測量通過燈泡的電流和它兩端的電壓,并根據(jù)測量數(shù)據(jù)來繪制燈泡的U—I圖線,進而找到燈泡的額定電壓.
A.電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約3 kΩ)
B
8、.電流表A1(量程1 500 mA,內(nèi)阻約0.02 Ω)
C.電流表A2(量程500 mA,內(nèi)阻約0.6 Ω)
D.滑動變阻器R1(0~10 Ω)
E.滑動變阻器R2(0~100 Ω)
F.電源E(電動勢4.0 V,內(nèi)阻不計)
G.開關(guān)S和導(dǎo)線若干
H.待測燈泡L(額定功率0.75W,額定電壓未知)
(1)在實驗過程中,B小組的同學(xué)將燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加,在下面所給的虛線框中畫出實驗的電路原理圖.上述器材中,電流表選________(選填“A1”或“A2”);滑動變阻器選________(選填“R1”或“R2”).
第6題圖
(2)當電壓達到1.23 V時,發(fā)現(xiàn)
9、燈泡亮度很暗,當達到2.70 V時,燈泡功率已超過額定功率,便立即斷開開關(guān),并將所測數(shù)據(jù)記錄在下面表格中.
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.70
I/mA
80
155
195
227
255
279
310
請你根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在上圖中作出燈泡的U-I圖線.
(3)由圖象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________________________________________________________________________.