（新課標(biāo)）2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)38 實(shí)驗：描繪小燈泡的伏安特性權(quán)限（含解析）新人教版

實(shí)驗：描繪小燈泡的伏安特性權(quán)限1(2018·浙江模擬)“測繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗中，已知小燈泡額定電壓為3 V.(1)某同學(xué)連好了實(shí)物圖，如圖，請指出其中的兩條連線錯誤(寫數(shù)字即可)：a_b_(2)閉合開關(guān)后，移動滑片，使流過電流表的電流_A從0開始慢慢增加到額定電流B從額定電流開始慢慢減小到0C隨意移動滑片，測出想測的電壓電流值即可(3)實(shí)驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，請仔細(xì)觀察該圖像，然后描述小燈泡的電阻變化規(guī)律：_.(4)當(dāng)電壓為2.4 V時，小燈泡的電阻為_ .(結(jié)果保留一位小數(shù))答案(1)47(2)A(3)電壓很小時，小燈泡電阻不變，當(dāng)電壓較大時，隨著電壓增大，小燈泡電阻逐漸變大(4)12.6解析(1)a：圖中導(dǎo)線4應(yīng)該接在滑動變阻器上面兩個接線柱的其中之一上面；b：導(dǎo)線7應(yīng)該連接在小燈泡右邊的接線柱上；(2)閉合開關(guān)后，移動滑片，使流過電流表的電流從0開始慢慢增加到額定電流，故選A項；(3)由圖像可知：電壓很小時，小燈泡電阻不變，當(dāng)電壓較大時，隨著電壓增大，小燈泡電阻逐漸變大；(4)當(dāng)電壓為2.4 V時，小燈泡的電流為0.19 A，則電阻為R 12.6 .2(2018·湘潭二模)在“描繪小燈泡的U­I曲線”實(shí)驗中，使用的小燈泡上標(biāo)有“3 V0.6 W“的字樣，其他可供選擇的器材有：A電壓表V1(量程06 V，內(nèi)阻20 k)B電壓表V2(量程020 V，內(nèi)阻60 k)C電流表A1(量程03 A，內(nèi)阻0.2 )D電流表A2(量程00.6 A，內(nèi)阻1 )E滑動變阻器R1(01 000 ，允許通過的最大電流為0.1 A)F滑動變阻器R2(020 ，允許通過的最大電流為2 A)G學(xué)生電源E(68 V)H開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)在虛線方框中畫出實(shí)驗電路圖，并注明所選器材的符號U/(V)0.20.51.01.52.02.53.0I/(A)0.0500.1000.1500.1720.1900.2050.215(2)某同學(xué)測量結(jié)果如表所示，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙坐標(biāo)系中畫出小燈泡的U­I曲線(3)用上述兩只小燈泡a、b組成圖丙所示的電路已知電源的電動勢為3 V、內(nèi)阻不計，則燈泡a、b消耗的總功率P_W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案(1)如圖甲所示(2)如圖乙所示(3)0.52解析(1)本實(shí)驗中要求電流從零開始調(diào)節(jié)，故應(yīng)采用滑動變阻器分壓接法，同時因燈泡內(nèi)阻較小，故應(yīng)采用電流表外接法；因燈泡額定電壓為3 V，故電壓表應(yīng)選擇V1；因燈泡電流最大值約為I A0.2 A，故電流表應(yīng)選擇A2；為了便于控制調(diào)節(jié)，滑動變阻器選擇小電阻R2；故原理圖如圖甲所示；(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法可得出對應(yīng)U­I圖像；如圖乙所示；(3)兩電阻串聯(lián)接入電路，因電源內(nèi)阻不計，故兩燈電壓均為1.5 V，由圖可知，電流為0.175 A，故總功率PEI3×0.175 W0.52 W.3(2018·南平一模)某興趣小組同學(xué)要利用NTC熱敏電阻測量溫度，圖甲為該熱敏電阻器的電阻特性曲線，為了測量某狀態(tài)下的溫度，需先測量熱敏電阻在該狀態(tài)溫度下的電阻值請按要求完成下列實(shí)驗(1)若溫度的測量范圍為025 .不考慮其他因素對電路的影響，要求誤差較小，實(shí)驗室提供的器材如下，請在圖乙的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗電路圖ANTC熱敏電阻B電壓表V：量程5 V，內(nèi)阻約3 kC電流表A：量程為5 mA，內(nèi)阻為250 D滑動變阻器R：最大阻值為200 E直流電源E(電動勢6 V，內(nèi)阻不計)F開關(guān)S，導(dǎo)線若干(2)正確接線后，將熱敏電阻置于待測狀態(tài)下，接通電源，電流表的示數(shù)是3.20 mA，電壓表的示數(shù)如圖丙所示，則電壓表的讀數(shù)為_V.(3)此時熱敏電阻的阻值為_ k；結(jié)合圖甲可知待測溫度為_ .(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)答案(1)如圖所示(2)4.00(3)1.025解析(1)由圖可知，熱敏電阻的阻值約為3 500 至1 000 ，而給出的滑動變阻器為200 ，無法起到保護(hù)作用，所以應(yīng)采用分壓接法，由于電流表內(nèi)阻已知，故可以采用電流表內(nèi)接法；如答案圖所示；(2)電壓表量程為5 V，最小分度為0.1 V，故讀數(shù)為4.00 V；(3)根據(jù)歐姆定律可知：RRA 1 250 ；解得：R1 250 250 1 000 1.0 k；由圖甲可知，溫度約為25 .4(2018·濟(jì)寧二模)熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)電阻器(NTC)，正溫度系數(shù)電阻器的電阻隨溫度的升高而增大，負(fù)溫度系數(shù)電阻器的電阻隨溫度的升高而減小某實(shí)驗小組選用下列器材探究某一熱敏電阻Rx的導(dǎo)電特性A電流表A1(量程10 mA，內(nèi)阻r11 )B電流表A2(量程0.6 A，內(nèi)阻r2約為0.5 )C滑動變阻器R1(最大阻值200 )D滑動變阻器R2(最大阻值20 )E定值電阻R3(阻值1 499 )F定值電阻R4(阻值149 )G電源E(電動勢15 V，內(nèi)阻忽略)H開關(guān)與導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗采用的電路圖如圖甲所示，則滑動變阻器選_，定值電阻R選_(填儀器前的字母序號)(2)該小組根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出熱敏電阻的U­I圖像如圖乙所示，請分析說明該曲線對應(yīng)的是_熱敏電阻(選填“PTC”或“NTC”)(3)若將此熱敏電阻直接接到一電動勢為9 V，內(nèi)阻10 的電源兩端，則此時該熱敏電阻的阻值為_ .(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)答案(1)DE(2)NTC(3)80.0解析(1)電壓從零開始調(diào)節(jié)，故采用滑動變阻器分壓接法；故滑動變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的D；由圖可知，定值電阻R與電流表A1串聯(lián)充當(dāng)電壓表使用，故應(yīng)采用阻值較大的E；(2)由圖乙可知，圖像的斜率減小，故說明電阻隨電壓的增大而減小，因此應(yīng)為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，即NTC熱敏電阻；(3)在熱敏電阻的伏安特性曲線中作出電源的伏安特性曲線，如圖所示，兩圖的交點(diǎn)表示電阻的工作電壓和電流，由圖可知，電壓U8.0 V，電流I0.1 A，故電阻R 80.0 (78.982.0均可以)5(2018·南充模擬)某課外活動小組為較準(zhǔn)確地測定某小燈泡的額定功率實(shí)驗室提供了下列器材：A待測小燈泡：額定電壓6 V，額定功率約為5 WB電流表A1：量程01.0 A，內(nèi)阻約為1.5 C電流表A2：量程03.0 A，內(nèi)阻約為0.5 D電壓表：量程03.0 V內(nèi)阻5 kE滑動變阻器R：最大阻值為20 .額定電流1 AF電源：電動勢8 V內(nèi)阻很小G定值電阻R1：阻值為10 kH定值電阻R2：阻值為50 k開關(guān)一個，導(dǎo)線若干回答下列問題：(1)實(shí)驗中，電流表應(yīng)采用_(選填“A1”或“A2”)；(2)實(shí)驗中，定值電阻應(yīng)采用_(選填“R1”成“R2”)；(3)將實(shí)驗電路圖補(bǔ)充完整；(4)實(shí)驗中，電壓表的示數(shù)為_V時即可測定小燈泡的額定功率答案(1)A1(2)R1(3)電路圖見解析(4)2解析(1)燈泡的額定電流I A0.83 A，故電流表應(yīng)選擇A1；(2)因電壓表量程為3 V，小于燈泡的額定電壓，所以應(yīng)串聯(lián)一個電阻分壓，因電壓表內(nèi)阻為5 k，而改裝后量程應(yīng)大于6 V即可，所以定值電阻選擇R1，使量程擴(kuò)大至原來的3倍；(3)根據(jù)實(shí)驗原理可知，本實(shí)驗中電壓表需要改裝，同時因燈泡內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻接近，故應(yīng)采用電流表外接法，故原理圖如圖所示；(4)根據(jù)改裝原理可知，改裝后的電壓表量程為原來量程的3倍，要使達(dá)到額定電壓6 V，只需使電壓表示數(shù)為2 V即可6(2018·成都模擬)圖甲所示是某磁敏電阻在室溫下的電阻RB隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的特性曲線，其中，在0.4 TB1.2 T的范圍內(nèi)，圖線為直線測試時，磁敏電阻的軸向方向與磁場方向垂直(1)試結(jié)合圖甲，寫出在0.4 TB1.2 T的范圍內(nèi)，RB隨B變化的關(guān)系式：RB_ k.(2)某同學(xué)想利用該磁敏電阻去測量某磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，他找到了如圖乙所示的器材，并連好部分導(dǎo)線該同學(xué)所選器材的規(guī)格為：電源(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)；磁敏電阻(無磁場時的阻值R0250 )；滑動變阻器(最大電阻約10 )；電流表(量程2.5 mA，內(nèi)阻約10 )；電壓表(量程3 V，內(nèi)阻約3 k)請在圖乙中添加連接導(dǎo)線，使磁敏電阻接入電路，并能在實(shí)驗中，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片時得到如下表所示的數(shù)據(jù)：123456U/V0.000.450.911.501.792.71I/mA0.000.300.601.001.201.80忽略電路中電流產(chǎn)生的磁場，根據(jù)表中數(shù)據(jù)和上述信息，求出所測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為_T(取一位有效數(shù)字)答案(1)2.25B0.3 k(2)如圖所示0.8解析(1)根據(jù)圖像可知，0.4 TB1.2 T內(nèi)RB隨B變化圖像為直線，由數(shù)學(xué)規(guī)律可知，對應(yīng)的關(guān)系式為：RB2.25B0.3 k；(2)因磁敏電阻的阻值較大，故應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，同時滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，故實(shí)物圖如圖所示；由R求出每次R的測量值，再采用多次測量取平均值的方法，則得：RB×1031 500 由圖甲所示圖像可知，待測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.8 T.7(2018·咸陽二模)某實(shí)驗小組要測定一銘牌上只有額定電壓為10 V，而其他字跡不清楚的直流電動機(jī)正常工作時的機(jī)械效率，現(xiàn)實(shí)驗室提供的器材有電流表、電壓表、滑動變阻器(阻值較小)、備用電池若干節(jié)，開關(guān)、若干導(dǎo)線、固定電池的電池盒、細(xì)線、重物(1)小組成員設(shè)計如圖甲、乙兩個測量電路，其中比較合理的是_圖(填寫“甲”或“乙”)(2)根據(jù)選取的電路圖完善下面丙圖中用電動機(jī)提升重物的實(shí)物電路連接(3)閉合電鍵前應(yīng)將丙圖中的滑動變阻器的滑片移到最_端(填“左”或“右”)閉合電鍵后移動滑動變阻器，使電壓表和電流表都有明顯的示數(shù)，但電動機(jī)并未轉(zhuǎn)動，讀出此時電壓表和電流表的示數(shù)分別為2 V、1 A繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片，將電壓表的示數(shù)調(diào)為10 V，這時電流表的示數(shù)為0.4 A此時電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為_W，若重物重為8 N，則重物上升的速度大小為_ m/s.答案(1)乙(2)如圖所示(3)右3.680.46解析(1)乙電路能夠使得電動機(jī)得到從零開始連續(xù)可調(diào)的電壓，便于調(diào)節(jié)到在電壓較低的情況下電動機(jī)不轉(zhuǎn)時的電壓表和電流表的值，便于測出電動機(jī)線圈的電阻，故選乙圖較好(2)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如圖所示，(3)為了使閉合電鍵時滑動變阻器的輸出電壓為零，應(yīng)將丙圖中的滑動變阻器的滑片移到最右端根據(jù)歐姆定律可得：電動機(jī)線圈的內(nèi)阻：r 2 加額定電壓時，電動機(jī)的輸出功率即機(jī)械功率：P機(jī)U2I2I22r10×0.4 W(0.4)2×2 W3.68 W若重物的重為2 N，由瞬時功率公式：P機(jī)mgv可得重物上升的速度為：v m/s0.46 m/s.8