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1、限時規(guī)范特訓(xùn)
(時間:45分鐘 分值:100分)
1. 在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實驗中,應(yīng)( )
A.采用電流表內(nèi)接法,因為小燈泡的電阻比電壓表內(nèi)阻小得多
B.采用電流表內(nèi)接法,因為小燈泡的電阻比電流表內(nèi)阻大得多
C.采用電流表外接法,因為小燈泡的電阻比電壓表內(nèi)阻小得多
D.采用電流表外接法,因為小燈泡的電阻比電流表內(nèi)阻大得多
解析:由于小燈泡的電阻較小,小燈泡的電阻和電流表的內(nèi)阻差不多,而比電壓表內(nèi)阻小得多,電壓表分流可忽略,故應(yīng)采用電流表外接法.
答案:C
2. [2020·山西山大附中高三月考,21(2)]在圖甲所示的電路中,電源電動勢為3.0 V,內(nèi)阻不計,
2、A1、A2、A3為三個相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,當(dāng)開關(guān)S閉合后( )
A.通過A1的電流為通過A2的電流的2倍
B.A1的電阻為7.5 Ω
C.A1消耗的電功率為0.75 W
D.A2消耗的電功率為0.375 W
解析:因電源內(nèi)阻不計,S閉合后UA1=3 V,UA2=UA3=1.5 V.在I-U圖象中,可以讀出相應(yīng)的電流IA1=0.25 A,IA2=IA3=0.2 A,故A不對;由R=知RA1=12 Ω,故B不對;由P=UI知PA1=0.75 W,PA2=0.3 W,故C正確,D錯誤.
答案:C
3.[2020·山東兗州高三上學(xué)期模塊檢測,14]
3、在描繪小燈泡的伏安特性曲線時,采用如圖所示的電路,實驗中發(fā)現(xiàn)移動滑動變阻器的滑片時,電流表的示數(shù)變化而電壓表的指針不動,下列原因可能的是( )
A.燈泡中燈絲已燒斷
B.滑片接觸不良
C.燈泡內(nèi)部短路
D.滑動變阻器A端接觸不良
解析:由圖知,若電壓表的電阻無窮大,移動滑片時,因電流表示數(shù)有變化,故和電流表串聯(lián)的回路中不存在斷點,故A錯.若滑片接觸不良,電路中不可能有電流,故B錯.若滑動變阻器A端接觸不良,滑片移動時電流表和電壓表讀數(shù)均變,故D錯.若燈泡內(nèi)短路則燈泡兩端電壓為零,電壓表指針不變,移動滑片時,只有電流表指針變化,故選C.
答案:C
4. 以下是“描繪小燈泡的伏安特
4、性曲線”實驗的操作步驟:
A.閉合開關(guān),記下電壓表、電流表的一組示數(shù)(U,I),移動滑動變阻器的滑片位置,每移動一次記下一組(U,I)值,共測出12組左右的數(shù)據(jù).
B.將電流表、電壓表、滑動變阻器、燈泡、電源、開關(guān)正確連接成電路,電流表外接,滑動變阻器采用分壓式接法,如圖所示.
C.調(diào)節(jié)滑片位置,使閉合開關(guān)前滑片處于滑動變阻器的最左端.
D.按所測數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上描點并將各點用直線連接起來,得出小燈泡的伏安特性曲線.
(1)以上各步驟中存在錯誤或不足的是__________.
(2)將各步驟糾正后,按實驗先后順序排列起來__________.
解析:A步驟中測量不同電壓下的電
5、流值時,應(yīng)先預(yù)設(shè)各組數(shù)據(jù)中的電壓值或電流值,而不是隨意測,隨意測會使描點疏密不均勻,畫圖線時出現(xiàn)較大誤差,甚至無法畫出I-U圖線;C步驟中閉合開關(guān)前應(yīng)使燈泡兩端電壓為零,即滑片應(yīng)置于變阻器最右端;D步驟中應(yīng)將各點用平滑的曲線連接起來.
答案:(1)ACD (2)BCAD
5. [2020·江西重點中學(xué)第一次聯(lián)考,23]2020年諾貝爾物理學(xué)獎授予英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,以表彰他們對石墨烯的研究.他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的.我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨,能導(dǎo)電.某同學(xué)設(shè)計了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實驗,得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別
6、表示通過鉛筆芯的電流和其兩端的電壓):實驗室提供如下器材:
U/V
0.00
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
I/A
0.00
0.10
0.18
0.34
0.38
0.48
A.電流表A1(量程0.6 A,內(nèi)阻約為1.0 Ω)
B.電流表A2(量程3 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω)
C.電壓表V1(量程3 V,內(nèi)阻3 kΩ)
D.電壓表V2(量程15 V,內(nèi)阻15 kΩ)
E.滑動變阻器R1(阻值0~10 Ω,額定電流2 A)
F.滑動變阻器R2(阻值0~2 kΩ,額定電流0.5 A)
(1)除長約14 cm的中華繪圖2B鉛筆芯、穩(wěn)壓直
7、流電源E(6 V)、開關(guān)和帶夾子的導(dǎo)線若干外,還需選用的其他器材有__________(填選項前字母);
(2)在虛線方框中畫出實驗電路圖;
(3)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出鉛筆芯的I—U圖線.
解析:(1)實驗所得數(shù)據(jù)中,電壓值小于3 V,電流值都小于0.6 A,又由于穩(wěn)壓直流電源E電動勢為6 V,所以電壓表應(yīng)選V1,電流表選A1.因電壓、電流值從0 V、0 A調(diào)節(jié),故滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法,且選用小阻值的滑動變阻器R1.
(2)從表中數(shù)據(jù)可看出,鉛筆芯的阻值大約為4 Ω<,所以應(yīng)采用電流表外接法.
(3)因本實驗為探究鉛筆芯伏安特性曲線的實驗,所以所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中找出
8、后應(yīng)用一條平滑的曲線去連接各點,可以得出,鉛筆芯的I-U圖線應(yīng)是一條斜率不變的直線.
答案:(1)A、C、E
6. [拓展探究題]有一個標(biāo)有“12 V,24 W”的燈泡,為了測定它在不同電壓下的實際功率和額定電壓下的功率,需測定燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流,現(xiàn)有如下器材:
A.直流電源15 V(內(nèi)阻可不計)
B.直流電流表0~3 A(內(nèi)阻約0.1 Ω)
C.直流電流表0~300 mA(內(nèi)阻約5 Ω)
D.直流電壓表0~15 V(內(nèi)阻約15 kΩ)
E.直流電壓表0~25 V(內(nèi)阻約200 kΩ)
F.滑動變阻器10 Ω、5 A
G.滑動變阻器1 kΩ、3 A
(1)實
9、驗臺上已放置開關(guān)、導(dǎo)線若干及燈泡,為了完成實驗,需要從上述器材中再選用__________(用序號字母表示).
(2)在下面的虛線框內(nèi)畫出最合理的實驗原理圖.
(3)若測得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化關(guān)系的圖線如圖所示,由這條曲線可得出:正常發(fā)光條件下,燈絲消耗的電功率是__________.
(4)如果燈絲電阻與(t+273)的大小成正比,其中t為燈絲攝氏溫度值,室溫t0=27 ℃,則正常發(fā)光時燈絲的溫度是__________ ℃.
解析:(1)由燈泡的額定電壓為12 V、額定電流為2 A可知,電壓表應(yīng)選用D,電流表應(yīng)選B,電壓從零開始變化,故實驗采用分壓式電路,滑動變阻
10、器應(yīng)選阻值小些的,故選F.電源A是必選的.
(2)因>,故應(yīng)采用外接法,如圖所示.
(3)由題圖可知,U1=12 V時,R1=6.2 Ω,故燈絲正常發(fā)光時的功率為P=≈23.2 W.
(4)設(shè)R=k(t+273).由t0=27 ℃,R0=1.0 Ω,
得k= Ω/K.
由R1=6.2 Ω得:t′=1587 ℃.
答案:(1)ABDF (2)見解析圖 (3)23.2 W (4)1587
7. [2020·浙江理綜]在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,某同學(xué)測得電流-電壓的數(shù)據(jù)如下表所示:
電流I/mA
2.7
5.4
12.4
19.5
27.8
36.4
11、47.1
56.1
69.6
81.7
93.2
電壓U/V
0.04
0.08
0.21
0.54
1.30
2.20
3.52
4.77
6.90
9.12
11.46
(1)用上表數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線;
(2)為了探究燈絲電阻與溫度的關(guān)系,已作出電阻隨電流的變化曲線如圖所示;請指出圖線的特征,并解釋形成的原因.
解析:(1)用縱軸表示電壓U,橫軸表示電流I,根據(jù)數(shù)據(jù)合理確定縱、橫坐標(biāo)的標(biāo)度,描點并用平滑曲線連接.
(2)電阻隨電流增大而增大
剛開始溫度低,電阻變化不很大,隨著電流增大,燈絲溫度升高加快,電阻增大也變快.最后,有部分電能轉(zhuǎn)化為光能,燈絲溫度升高變慢,電阻增大也變慢.