【優(yōu)化方案】2020高考物理總復習 實驗八知能優(yōu)化演練 新人教版選修3-1

知能演練強化闖關 1．在描繪小電珠的伏安特性曲線時，采用如圖7－4－5所示電路，實驗中發(fā)現移動滑動變阻器的滑片時，電流表的示數變化而電壓表的指針不動，下列原因可能的是(　　) 圖7－4－5 A．燈泡中燈絲已燒斷 B．滑片接觸不良 C．燈泡內部短路 D．滑動變阻器A端接觸不良 解析：選C.由題圖知，移動滑片時，因電流表示數有變化，故和電流表串聯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均變化，故D錯．若燈泡內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. 2．為探究小電珠L的伏安特性，連好如圖7－4－6所示的電路后閉合開關，通過移動變阻器的滑片，使小電珠中的電流由零開始逐漸增大，直到小電珠正常發(fā)光，由電流表和電壓表得到的多組讀數描繪出的U－I圖象應是(　　) 圖7－4－6 圖7－4－7 解析：選C.由于小電珠燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，隨著電珠兩端電壓逐漸增大，燈絲溫度逐漸升高，其電阻逐漸增大，則在U－I圖象中斜率應逐漸增大，故C正確． 3．“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，選用的電路圖應是(　　) 圖7－4－8 解析：選B.由于小燈泡的電阻很小，所以電流表應外接，故A、C錯；又因描繪小燈泡的伏安特性曲線從電壓為零開始，所以要用分壓接法，故B選項正確，D錯． 4．有一規(guī)格為“220 V　100 W”的燈泡，現用一準確的歐姆表測其電阻，測量的結果是(　　) A．大于484 Ω　　　　 B．等于484 Ω C．小于484 Ω D．無法確定 解析：選C.R＝＝ Ω＝484 Ω，是燈發(fā)熱狀態(tài)下的電阻．用歐姆表測量時，燈絲溫度為室溫，所以其阻值比484 Ω?。? 5．(2020·浙江五校聯考)有一個小燈泡上有“4 V　2 W”的字樣，現要描繪這個小燈泡的伏安特性曲線．現有下列器材供選用： A．電壓表(0～5 V，內阻10 kΩ) B．電壓表(0～10 V，內阻20 kΩ) C．電流表(0～0.3 A，內阻1 Ω) D．電流表(0～0.6 A，內阻0.4 Ω) E．滑動變阻器(10 Ω，2 A) F．滑動變阻器(1 kΩ，1 A) G．學生電源(直流6 V)，還有電鍵、導線若干 (1)實驗中所用電壓表應選______，電流表應選______，滑動變阻器應選______(用序號字母表示)． (2)為使實驗誤差盡量減小，要求從零開始多取幾組數據，請在方框內畫出滿足實驗要求的電路圖． 　　　　　　　　　　　　　圖7－4－9 (3)某同學通過實驗得到的數據畫出了該小燈泡的伏安特性曲線(如圖7－4－9所示)，若用電動勢為3 V、內阻為2.5 Ω的電源給該小燈泡供電，則該小燈泡的實際功率是______ W. 答案：(1)A　D　E　(2)如圖 (3)0.8 6．發(fā)光晶體二極管是用電器上做指示燈用的一種電子元件．它的電路符號如圖7－4－10甲所示，正常使用時，帶“＋”的一端接高電勢，帶“－”的一端接低電勢．某同學用實驗方法探究二極管的伏安特性，現測得它兩端的電壓U和通過它的電流I的數據如表中所示. U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0 I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 13.0 19.0 24.0 30.0 37.0 圖7－4－10 (1)在圖乙中的虛線框內畫出實驗電路圖．(除電源、開關、滑動變阻器外，實驗用電壓表V：內阻RV約為10 kΩ，電流表mA：內阻RA約為100 Ω) (2)在圖丙中的小方格紙上用描點法畫出二極管的伏安特性曲線． (3)根據(2)中畫出的二極管的伏安特性曲線，簡要說明發(fā)光二極管的電阻與其兩端電壓的關系__________________． 解析：(1)同時測定二極管上的電流和電壓時，由歐姆定律分析表格中的每一組數據，可以看出發(fā)光二極管的電阻是變化的，變化的范圍大約在100～500 Ω之間，故電流表的內阻對測量結果影響較大，利用電流表外接法誤差較?。鴾y量數據應從0開始，滑動變阻器采用分壓式接法，才能得到足夠多的數據． (2)將表格提供的數據在方格紙上描點，平滑連接各點可畫出U－I圖線． 答案：(1)實驗電路圖如圖所示 (2)伏安特性曲線如圖所示 (3)發(fā)光二極管的電阻隨其兩端電壓的增大而呈現非線性減小 7．(2020·寧波模擬)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中，用導線a、b、c、d、e、f、g和h按如圖7－4－11所示方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調零．閉合開關后： 圖7－4－11 (1)若不管怎樣調節(jié)滑動變阻器，小電珠亮度能發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數總不能為零，則可能是______導線斷路． (2)某同學測出電源和小電珠的U－I圖線如圖7－4－12所示，將小電珠和電阻R串聯后接到電源上，要使電路中電流為1.0 A，則R＝______ Ω. 圖7－4－12 (3)某同學在實驗中還測出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖7－4－13中的a、b、c，下列說法正確的是________． 圖7－4－13 A．a可以作為標準電阻使用 B．b能作為標準電阻使用 C．b的阻值隨電壓升高而增大 D．c的阻值隨電壓升高而增大 解析：(1)若調節(jié)滑動變阻器，小電珠的亮度變化，但電壓表、電流表示數總不能為零，說明滑動變阻器不起分壓作用，所以可能是g導線斷路． (2)由電源的U－I圖線知E＝3.0 V，r＝1 Ω，當小電珠與電阻串聯后，由閉合電路歐姆定律得E＝I(R＋r＋R燈) 又由小電珠的U－I圖線得 R燈＝＝1.2 Ω 解得R＝0.8 Ω. (3)因a元件的I－U線是直線，說明其阻值不隨電壓的變化而變化，故可作為標準電阻，故A對，B錯；因I－U圖線的斜率的倒數表示電阻值，故C對，D錯． 答案：(1)g　(2)0.8　(3)AC