届高考物理一轮复习课时作业40描绘小电珠的伏安特性曲线.docx

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届高考物理一轮复习课时作业40描绘小电珠的伏安特性曲线

课时作业（四十）　描绘小电珠的伏安特性曲线

[基础训练]

1．“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验电路如图所示，所用小电珠的额定电压为3.8V．关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是（　　）

A．系统误差主要是由电压表的分流引起的

B．系统误差主要是由电流表的分压引起的

C．系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的

D．系统误差主要是由读数时的估读引起的

答案：

A　解析：

由于小电珠的电阻比较小，所以采用电流表外接法，此时电压表的测量值是准确的，但是电流表的测量值和真实值相比要大，系统误差的主要原因是电压表分流，A正确．

2．（2018·广东湛江一模）现要测定一个额定电压为2.5V、额定功率约为0.7W的小灯泡的伏安特性曲线．

（1）为了测量的电压能从零开始，测量误差较小，请在图甲中连好实物电路图．

（2）合上开关前，滑动变阻器的滑动触头应置于滑动变阻器的________（填“左端”或“右端”）．

（3）根据实验数据，描绘出的UI图象如图乙所示，由图可知，当灯泡的电压为1.80V时，小灯泡电阻为________Ω，小灯泡的功率为________W（结果保留两位有效数字）．

甲

乙

丙

（4）由图乙可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系，符合该关系的图象是图丙中的________．

答案：

（1）见解析

（2）左端（3）7.20.45（4）D

解析：

（1）实物电路图如图所示．

（2）为了让测量电路中电压从零开始调节，则滑片开始时应滑到最左端．

（3）由题图乙可知，当电压为1.80V时，电流为0.25A，则电阻R＝

＝

Ω＝7.2Ω；功率P＝UI＝1.8×0.25W＝0.45W.

（4）由功率公式P＝

可知，功率与电压的图象应为D.

3．某一小型电风扇的额定电压为4.0V，额定功率为2.4W．某实验小组想通过实验描绘出电风扇的UI图线．实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：

A．电源E（电动势为4.5V）

B．电压表V（量程为0～5V，内阻约为4kΩ）

C．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.2Ω）

D．电流表A2（量程为0～3A，内阻约为0.05Ω）

E．滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流1A）

F．滑动变阻器R2（最大阻值2kΩ，额定电流100mA）

（1）为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．（填所选仪器前的字母序号）

（2）请你为该小组设计实验电路，并把电路图画在虚线框内（电风扇的电路符号为

）．

（3）操作过程中发现，电风扇通电后受阻力作用，电压表读数小于0.5V时电风扇没启动．该小组测绘出的电风扇的UI图线如图所示，由此可以确定，电风扇的电阻为________Ω，正常工作时的发热功率为________W，机械功率为________W.

答案：

（1）C　E　

（2）实验电路如图所示　（3）2.5　0.9　1.5

解析：

（1）电风扇的额定电流为I＝

＝

A＝0.6A.

为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用C；滑动变阻器采用分压电路，应选用E.

（2）电流表采用外接法，滑动变阻器采用分压式接法，实验电路如图所示．

（3）电压表读数小于0.5V时电风扇没启动，根据欧姆定律得R＝

＝

Ω＝2.5Ω.电风扇正常工作时电压为4V，根据题中图象知电流为0.6A，则电风扇的发热功率P热＝I2R＝0.62×2.5W＝0.9W，则机械功率P机＝P－P热＝2.4W－0.9W＝1.5W.

4.在“描绘小灯泡伏安特性曲线的实验”中：

（1）为减小实验误差，方便调节，请在给定图甲中的A、B、C、D四个电路图和E、F、G三个滑动变阻器中选取适当的电路图和器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路图是________，滑动变阻器应选取________．

E．总阻值15Ω，允许通过的最大电流为2A的滑动变阻器

F．总阻值200Ω，允许通过的最大电流为2A的滑动变阻器

G．总阻值1000Ω，允许通过的最大电流为1A的滑动变阻器

（2）由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙中b线．将该小灯泡与一干电池组成闭合回路，该电池两极间的电压随电路中电流的变化关系图线如图乙中a线所示，则小灯泡与电池连接后的实际功率为________W；若再将一阻值为0.75Ω的电阻串联在电路中，则小灯泡的实际功率为________W.

乙

答案：

（1）C　E　

（2）0.72　0.24

解析：

（1）由小灯泡的伏安特性曲线（题图乙中b线）可知，小灯泡电阻很小，不超过1Ω，且电表示数从零开始读数，因此电流表采用外接法，滑动变阻器应该采用分压式接法，C图正确；滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，应用总阻值较小的，故应选择E.

（2）两图线的交点坐标即为小灯泡的电压和电流，实际功率P＝UI＝0.72W；根据电池的UI图线可知，电池的内阻为0.75Ω，若再将一阻值为0.75Ω的电阻串联在电路中，相当于小灯泡与等效内阻为1.5Ω的电源连接，在UI坐标系内，连接（0,1.5V）和（1.0A,0）两个点，作出等效电源的UI图线，读出该图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点坐标为（0.8A,0.3V），此即为小灯泡的电流和电压值，故灯泡的实际功率为0.24W.

[能力提升]

5．有一个小灯泡上标有“4.8V　2W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的二次方U2的关系曲线．有下列器材可供选用：

A．电压表V1（0～3V，内阻3kΩ）

B．电压表V2（0～15V，内阻15kΩ）

C．电流表A（0～0.6A，内阻约1Ω）

D．定值电阻R1＝3kΩ

E．定值电阻R2＝15kΩ

F．滑动变阻器R（10Ω，2A）

G．学生电源（直流6V，内阻不计）

H．开关、导线若干

（1）实验中电压表应选用________，定值电阻应选用________（均用序号字母填写）．