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2019-2020年高考物理一輪復習方案 實驗10 描繪小電珠的伏安特性曲線（含解析） 1．現(xiàn)要測定一個額定電壓4.2 V，額定功率1.5 W的小燈泡的伏安特性曲線．現(xiàn)有器材：直流電源E(電動勢4.5 V，內(nèi)阻不計)；電壓表(量程4.5 V，內(nèi)阻約4104 Ω)；電流表A1(量程250 mA，內(nèi)阻約為2 Ω)；電流表A2(量程400 mA，內(nèi)阻約為1 Ω)；滑動變阻器(最大阻值約10 Ω)，開關(guān)S，導線若干． (1)如果既要滿足測量要求，又要測量誤差較小，應該選用的電流表是________； (2)在實線框內(nèi)設(shè)計出實驗電路圖，要求電路圖既要滿足測量要求、又要誤差較?。? (3)圖S10－1為實驗中所描述的圖象，則P點所代表的狀態(tài)小燈泡的電功率為________． 圖S10－1,,,) 2．描繪小電珠的伏安特性曲線的實驗電路圖如圖S10－2甲所示，所用小電珠的額定電壓是3.8 V. (1)關(guān)于該實驗的系統(tǒng)誤差，下列說法中正確的是(　　) A．系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起的 B．系統(tǒng)誤差主要是由電流表的分壓引起的 C．系統(tǒng)誤差主要是由于忽略電源內(nèi)阻引起的 D．系統(tǒng)誤差主要是由讀數(shù)時的估讀引起的 (2)根據(jù)某次實驗記錄的數(shù)據(jù)在坐標系中描點如圖乙所示．試在坐標系中畫出該小電珠的伏安特性曲線，并從圖象中求出該小電珠的額定功率是______W. 甲 乙 圖S10－2 (3)該小電珠在1 V電壓下不發(fā)光，當時燈絲的實際電阻是________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；該小電珠在2 V電壓下開始發(fā)出微弱的黃光，當時燈絲的實際電阻又是________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；小電珠在不同電壓下的實際電阻為什么不相同？__________________． (4)某同學已連接如圖S10－3所示的電路，在連接最后一根導線的c端到直流電源正極之前，請指出其中僅有的2個不當之處，并說明如何改正． 圖S10－3 3．某同學想描繪一只標稱為“2.5 V，1.5 W”的小燈泡的伏安特性曲線，實驗室提供下列器材： A．電流表A1(量程3.0 A，內(nèi)阻約0.2 Ω) B．電流表A2(量程0.6 A，內(nèi)阻約1 Ω) C．電壓表V1(量程3.0 V，內(nèi)阻約3 kΩ) D．電壓表V2(量程15.0 V，內(nèi)阻約10 kΩ) E．滑動變阻器R1(最大阻值為5 Ω，最大允許電流為2 A) F．滑動變阻器R2(最大阻值為500 Ω，最大允許電流為0.5 A) G．電源E(電動勢3 V，內(nèi)阻為0.25 Ω) H．開關(guān)、導線若干 (1)為了更好地完成實驗，應選擇的器材為：電流表______，電壓表______，滑動變阻器________；(選填器材前面的字母) (2)請你在下面的方框中作出實驗原理圖； 　圖S10－4 Ｋ (3)正確連接電路后，該同學測出如下表所示的實驗數(shù)據(jù)，請你在坐標紙上描出該燈泡的伏安特性曲線； 實驗 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 電壓 U/V 0 0.20 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 電流I /A 0 0.11 0.21 0.33 0.40 0.45 0.48 0.52 圖S10－5 (4)該同學完成實驗后，又將本實驗所用器材按圖S10－5所示連接，閉合開關(guān)后將滑動變阻器滑片從左向右滑動，發(fā)現(xiàn)小燈泡先變暗后變亮，則小燈泡最暗時的功率約為________W．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)  實驗(十) 1．(1)A2　(2)如圖所示　(3)0.9 W [解析] (1)額定電壓4.2 V，額定功率1.5 W的小燈泡的額定電流為I＝＝0.357 A＝357 mA，故電流表需要選擇量程為400 mA的電流表A2. (2)描繪小燈泡的伏安特性曲線應該設(shè)計為分壓電路，由于小燈泡電阻不大，采用電流表外接． (3)小燈泡的電功率為P＝UI＝3.00.3 W＝0.9 W. 2．(1)A　(2)圖略　1.14 W (3)7.1　9.1　因為小電珠燈絲的電阻率隨溫度升高而增大 (4)A.滑動變阻器的滑片P應滑至b端 B．開關(guān)S應該斷開 [解析] (1)本實驗的系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起的，A正確； (2)根據(jù)實驗的描點，連成平滑曲線，由圖線得3.8 V電壓下的電流為0.3 A，則額定功率1.14 W. (3)小電珠在1 V電壓下的電阻R1＝ Ω＝7.1 Ω；小電珠在2 V電壓的電阻R2＝ Ω＝9.1 Ω；小電珠在不同電壓下溫度不同，燈絲的電阻率是隨溫度升高而增大的； (4)2個不當之處為：A.滑動變阻器的滑片P應滑至b端，B.開關(guān)S應該斷開． 3．(1)B　C　E　(2)如圖所示　(3)圖略　(4)0.8 [解析] (1)電源的電動勢3 V，電壓表選量程3 V 的V1，小燈泡的額定電流I＝＝ A＝0.60 A，電流表應選用A2即可；由于滑動變阻器分壓式連接，所以選最大阻值較小的R1即可； (2)電壓從零開始可調(diào)，滑動變阻器采用分壓式，又小燈泡額定電壓下的電阻Rx<，電流表采用外接法； (3)描點，連成平滑的直線； (4)當滑動變阻器的滑片處于正中央時，整個電路電阻最大，電流最小，燈泡最暗，對閉合電路，燈泡兩端的電壓U＝E－I(r＋R滑)＝3－2.5I，在同一坐標畫出U＝E－2.5I的圖象，找到交點(0.47，1.7)，則功率P＝0.8 W.