2019年高考物理专题11.1描绘小灯泡伏安特性曲线抢分精讲

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1、实验11.1描绘小灯泡伏安特性曲线【高考导航】抢分题型◎题型1实验原理与操作◎题型2器材、电路的选择与数据处理◎题型3创新实验剖析实验目的1．描绘小电珠的伏安特性曲线。2．分析曲线的变化规律。实验原理1．描绘小电珠的伏安特性曲线用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U，I)值，在I－U坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连结起来，就得到小电珠的伏安特性曲线。2．滑动变阻器的限流接法和分压接法(1)两种接法比较(2)分压和限流电路的选择原则(3)两种接法的适用情况①若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器

2、阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分压式电路。②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压式电路。③若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路。④两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、能耗低。题型1　实验原理与操作例1　(浙江理综)图实Ⅷ－2是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。(1)根据图实Ⅷ－2画出实验

3、电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图实Ⅷ－3中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V。所示读数为：①________、②________、③________、④________。两组数据得到的电阻分别为________和________。答案　(1)如图所示(2)①0.10A　②0.24A　③2.00V　④0.27V(8.3±0.1)Ω　(2.7±0.1)Ω[如填为“(2.7±0.1)Ω(8.3±0.1)Ω]解析　特别提醒　“测定金属的电阻率”与“描绘小灯泡的伏安特性曲线”两个实验都是电阻的测量实验，但描绘小灯泡

4、的伏安特性曲线必须要求电压从零开始调节，故滑动变阻器必须采用分压式接法，而测量金属的电阻率的实验电流表的内、外接和滑动变阻器的接法需要依据待测电阻的阻值大小来确定。题型2　器材、电路的选择与数据处理例2　(天津理综)要描绘一个标有“3V、0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：电池组(电动势为4.5V，内阻约1Ω)；电流表(量程为0～250mA，内阻约5Ω)；电压表(量程为0～3V，内阻约3kΩ)；电键一个、导线若干。(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)。A．滑动变阻器

5、(最大阻值20Ω，额定电流1A)B．滑动变阻器(最大阻值1750Ω，额定电流0.3A)(2)实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)。(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图实Ⅷ－4所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W。答案　(1)A　(2)B　(3)0.1解析　题型3　创新实验剖析1．电阻元件的伏安特性曲线能反映电阻元件的电流随电压的变化规律，能反映元件的电阻变化情况，也可利用伏安特性曲线求解电压、电流、功率等物理量。因此实际问题中常利用本实验的器材、实验方法描绘二极管、电动机、

6、电池等元件的伏安特性曲线。2．实验的控制电路一般用分压接法，但测量电路则需要根据电压表、电流表的内阻与待测元件的电阻之间的大小关系确定。例3　(广东理综)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等。(1)使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“×1”欧姆挡测量，示数如图实Ⅷ－5甲所示，读数为________Ω。据此应选择图实Ⅷ－5中的________[填“乙”或“丙”]电路进行实验。(2)连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐________(填“增大”或“

7、减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验。(3)图实Ⅷ－6是根据实验数据作出的U－I图线，由图可判断元件________(填“X”或“Y”)是非线性元件。(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图实Ⅷ－7所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V。利用图实Ⅷ－6可算得E＝________V，r＝________Ω(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)。答案　(1)10.0　乙　(2)增大　(3)Y　(4)3.2　0.50解析