浙江省2019-2020學(xué)年高中物理 第十章 課時訓(xùn)練4 測繪小燈泡的伏安特性曲線和探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系（含解析）

《浙江省2019-2020學(xué)年高中物理 第十章 課時訓(xùn)練4 測繪小燈泡的伏安特性曲線和探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《浙江省2019-2020學(xué)年高中物理 第十章 課時訓(xùn)練4 測繪小燈泡的伏安特性曲線和探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系（含解析）（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、課時訓(xùn)練4　測繪小燈泡的伏安特性曲線和探究導(dǎo)體電阻與其影響因素(包括材料)的關(guān)系 基礎(chǔ)鞏固 1.在實驗室中,甲同學(xué)為了描述小燈泡(2.5 V,0.3 A)的伏安特性曲線,將小燈泡、雙量程電流表(量程為0～0.6 A 和0～3 A)、雙量程電壓表(量程為0～3 V和0～15 V)、滑動變阻器、電源、開關(guān)及導(dǎo)線按圖甲所示電路圖連接,實物連接圖如圖乙所示。 (1)請指出該同學(xué)實物連接的不妥之處:　 。? (2)改正連接錯誤后,該同學(xué)閉合開關(guān),移動滑動變阻器,電壓表讀數(shù)如圖丙,則它的讀數(shù)是　　　　V。? (3)乙同學(xué)用多用電表粗測該小燈泡的電阻,操作步驟如下:

2、 ①調(diào)節(jié)指針定位螺絲進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,把選擇開關(guān)撥到“×10”的歐姆擋上; ②把紅黑表筆插入測試筆插孔中,先把兩表筆相接觸,旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在零歐姆處; ③把兩表筆分別與小燈泡的兩端相接,發(fā)現(xiàn)這時指針幾乎指在零歐 姆處; ④換用“×1”歐姆擋測量,發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)適中,隨即記下電阻 數(shù)值; ⑤把表筆從測試筆插孔拔出后,開關(guān)應(yīng)置于交流電壓最高擋或 “OFF”擋; 但這位同學(xué)在實驗中還是有一處不符合要求,請你指出　　　。? (4)下圖是用多用電表粗測該小燈泡電阻的實錄,三個操作中,最合理的是　　　　　。? 解析:(1)電流表應(yīng)該接量程為0.6 A的接線柱; (2)電

3、壓表選擇的量程是0～3 V,每一小格對應(yīng)0.1 V,且估讀一位,則它的讀數(shù)為1.80 V; (3)換用“×1”歐姆擋測量時沒有將紅黑表筆短接重新進(jìn)行歐姆調(diào)零; (4)用多用電表測電阻時,應(yīng)將待測電阻從電路中斷開,同時手不能接觸待測電阻,故選C。 答案:(1)電流表應(yīng)該接量程為0.6 A的接線柱 (2)1.80 (3)換用“×1”歐姆擋測量時,應(yīng)重新進(jìn)行歐姆調(diào)零 (4)C 2.有一個小燈泡上標(biāo)有“4 V,2 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線,現(xiàn)有下列器材供選用: A.電壓表(0～5 V,內(nèi)阻10 kΩ) B.電流表(0～3 A,內(nèi)阻0.4 Ω) C.電流表(

4、0～0.6 A,內(nèi)阻1.0 Ω) D.滑動變阻器(10 Ω,2 A) E.滑動變阻器(500 Ω,1 A) F.學(xué)生電源(直流6 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)實驗時,選用圖甲而不選用圖乙的電路圖來完成實驗,請說明理由:?　 ;? (2)實驗中所用電流表應(yīng)選用　　　 　,滑動變阻器應(yīng)選用　　　　;(用序號字母表示)? (3)把圖丙中所示的實驗器材按圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線連接成實物電路圖; (4)某同學(xué)通過實驗測量得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)描在了如圖丁所示的IU坐標(biāo)系中,請用一光滑的曲線將各描點連接好。 解析:(1)在用伏安法描繪燈泡的

5、IU圖線的實驗中,所測數(shù)據(jù)需從零開始,并要多取幾組數(shù)據(jù),故采用滑動變阻器分壓接法,所以電路圖選用圖甲。 (2)由P=UI得,燈泡的額定電流I==0.5 A,故電流表應(yīng)選擇 0～0.6 A 的量程,故選C;由題意,滑動變阻器采用分壓式接法,應(yīng)選擇總阻值小的滑動變阻器,故選D。 (3)按題圖甲連接實物電路圖,如圖所示。 (4)所描的伏安特性曲線如圖所示。 答案:(1)描繪燈泡的I-U圖線所測數(shù)據(jù)需從零開始,并要多取幾組 數(shù)據(jù) (2)C　D (3)見解析圖 (4)見解析圖 3.在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系”實驗中,實驗室給定了下列器材: 電源E:電動勢4.5 V,內(nèi)

6、阻約為0.5 Ω; 電流表A:量程0.6 A,內(nèi)阻約為1.0 Ω; 電壓表V1:量程15 V,內(nèi)阻約為15 kΩ; 電壓表V2:量程3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ; 滑動變阻器R1(最大阻值為10 Ω); 滑動變阻器R2(最大阻值為200 Ω); 粗細(xì)均勻的同種電阻絲(阻值約為5 Ω); 開關(guān)、導(dǎo)線和刻度尺。 (1)一同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗電路圖,所選用器材如圖中所標(biāo)注,請指出其中的至少兩處不合理之處,并加以改進(jìn):①　 ;? ②　 。? (2)為探究導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系,該同學(xué)按改進(jìn)后的電路進(jìn)行實驗,用伏安法測定電阻絲的阻

7、值R,刻度尺測出電阻絲的長度L。依次減小電阻絲的長度。實驗測量結(jié)果如表,由此能得到的實驗結(jié)論是:?　。? L/m 0.995 6 0.804 9 0.598 1 0.402 1 0.195 8 R/Ω 104.8 85.3 65.2 46.6 27.1 解析:(1)根據(jù)電動勢的大小,電壓表的量程不能選擇15 V,電路圖選擇V1不正確;滑動變阻器應(yīng)選用最大阻值較小的,電阻絲的阻值較小,應(yīng)采用電流表外接法。 (2)在實驗誤差范圍內(nèi),電阻絲阻值R與長度L成正比。 答案:(1)①將電壓表V1改選V2?、趯⒒瑒幼冏杵鱎2改選R1或電流表應(yīng)采用外接法　(2)見解析 4.某興

8、趣小組對市場中電線進(jìn)行調(diào)查, (1)如圖1所示,采用繞線法測得該電線直徑為　　　　mm。? (2)取長度為100 m的電線,欲測其電阻: ①先用多用電表進(jìn)行粗略測量,將多用電表選擇開關(guān)置于“×10”擋并調(diào)零后,兩表筆接觸待測電阻的兩端進(jìn)行測量,表盤指針如圖2所示。為了使測量值更準(zhǔn)確,“選擇開關(guān)”應(yīng)置于　　　　(選填“×1”“×100”或“×1 k”)擋,并將兩表筆短接,調(diào)節(jié)圖3中　　　　(選填“A”或“B”)重新調(diào)零后進(jìn)行測量。? ②再用伏安法測量其電阻,并設(shè)計圖4電路,則電壓表的另一端應(yīng)接　　　　(選填“a”或“b”),測量得電壓表示數(shù)為 4.50 V,而電流表讀數(shù)如

9、圖5所示,所選電流表量程為3 A,則所測的電阻為　　　　Ω。? 解析:(1)由圖可知,10匝線圈的直徑的總長度為12.5 mm;則導(dǎo)線的直徑為 mm=1.25 mm;(2)①歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度過大,說明待測電阻的阻值較小,應(yīng)用小倍率擋;換擋后,需要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零,方法是將兩表筆短接,調(diào)節(jié)圖3中的B旋鈕,使指針指到右邊零刻度; ②因待測電阻的阻值較小,故應(yīng)采用電流表外接法,故電壓表的另一端應(yīng)接a;電流表量程為3 A,則最小分度為0.1 A,則讀數(shù)為2.50 A,則電阻R=Ω=1.80 Ω。 答案:(1)1.25　(2)①×1　B　②a　1.80 5.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗

10、中,實驗室提供了小燈泡(2.5 V,0.3 A)、電流表、電壓表以及滑動變阻器等實驗器材: (1)圖(甲)為實驗中某同學(xué)連接好的實驗電路圖,在開關(guān)S閉合之前,應(yīng)把滑動變阻器的滑片P移到　　　　(選填“A端”或“B端”);實驗中滑片P從中間位置向B端移動過程中會觀察到電壓表讀數(shù)變 、　　　　(選填“大”或“小”)。? (2)某同學(xué)由測出的數(shù)據(jù)畫出I-U圖象,如圖乙所示,當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.00 V時,小燈泡的電阻值R=　　　　Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)? 解析:(1)由圖甲可知,電壓表測量的是變阻器滑片P與左端C接線柱間電阻分得的電壓,為保證安全,S閉合時,這個電壓要最小,故

11、S閉合前P移到A端。 (2)由圖乙得到U=2.00 V時,I=0.26 A,R=≈7.7 Ω。 答案:(1)A端　大　(2)7.7 能力提高 6.(2019·金華云富高級中學(xué)月考)在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”的實驗中: 某實驗小組用如圖所示電路對鎳鉻合金絲和康銅絲進(jìn)行探究,a,b,c,d是四種金屬絲。 (1)實驗小組討論時,某同學(xué)對此電路提出異議,他認(rèn)為,電路中應(yīng)該串聯(lián)一個電流表,只有測出各段金屬絲的電阻,才能分析電阻與其影響因素的定量關(guān)系。你認(rèn)為要不要串聯(lián)電流表?　　　　(選填“需要”或“不需要”)。? (2)幾根鎳鉻合金絲和康銅絲的規(guī)格如表:電路圖中的金屬絲a

12、,b,c分別為下表中編號為A,B,C的金屬絲,則d應(yīng)選表中的　　　　(用表中編號D,E,F表示)。? 編號 材料 長度L/m 橫截面積S/mm2 A 鎳鉻合金絲 0.30 0.50 B 鎳鉻合金絲 0.50 0.50 C 鎳鉻合金絲 0.30 1.00 D 鎳鉻合金絲 0.50 1.00 E 康銅絲 0.30 0.50 F 康銅絲 0.50 1.00 解析:(1)在串聯(lián)電路中,電流處處相等,串聯(lián)電阻兩端電壓與電阻成正比,不需要測出電流,根據(jù)電阻兩端電壓大小即可比較出電阻大小。 (2)探究影響電阻的因素,應(yīng)采用控制變量法,實驗已選編號為

13、A,B,C的金屬絲,B與A材料相同,橫截面積相同,長度不同;C與A材料、長度相同,橫截面積不同,所以應(yīng)控制d與A材料的長度與橫截面積相等而材料不同,因此d應(yīng)選表中的E。 答案:(1)不需要　(2)E 7.某同學(xué)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,所用小燈泡的規(guī)格為“2.5 V,0.3 A”。 (1)電路連接如圖甲所示,其中幾條線已經(jīng)接好,用筆畫線代替導(dǎo)線完成其余接線。 (2)用實驗室的“高中學(xué)生電源”作為電源,應(yīng)該選用圖乙中　　　　(選填“穩(wěn)壓2 A”或“交流3 A”)的兩個接線柱。? (3)滑動變阻器應(yīng)該選　 　　　(選填R1“5 Ω,2 A”或R2“

14、50 Ω,1 A”)。? (4)在閉合開關(guān)前,如圖甲所示滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于　　　　(選填“左端”“右端”或“中間”)。? (5)如圖丙所示的電壓表的讀數(shù)是　　　　V。? 解析:(1)因燈泡的電阻較小,電流表采用外接法;因描繪伏安特性曲線電壓需從零開始調(diào)節(jié),故滑動變阻器采用分壓式接法,實物連接如圖所示。 (2)燈泡用的是直流電,故應(yīng)選用穩(wěn)壓電源,應(yīng)選擇“穩(wěn)壓2 A”。 (3)本實驗采用分壓式接法,故滑動變阻器應(yīng)選用小電阻,故選R1 “5 Ω,2 A” (4)為保護(hù)電路,在閉合開關(guān)前,滑動變阻器應(yīng)置于左端。 (5)電壓表選的是“0～3 V”的量程,最小刻度是0.1 V,應(yīng)

15、估讀一位,讀數(shù)為2.40 V。 答案:(1)見解析　(2)穩(wěn)壓2 A　(3)R1“5 Ω,2 A”　(4)左端 (5)2.40 8.在“測定金屬的電阻率”實驗中,用伏安法測金屬絲的電阻Rx,實驗所用器材為:電池組(電動勢為3 V,內(nèi)阻約1 Ω)、電流表(內(nèi)阻約 0.1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)、滑動變阻器R(0～20 Ω,額定電流 2 A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。 (1)某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進(jìn)行實驗測量,記錄數(shù)據(jù)如下: 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I

16、/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上數(shù)據(jù)可知,他們測量Rx是采用圖1中的　　　　(選填“甲”或“乙”)圖。? (2)圖2是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)(1)中所選的電路圖,補(bǔ)充完整圖2中實物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞。 (3)這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U,I坐標(biāo)系,如圖3所示,圖中已標(biāo)出了測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點。請在圖3中標(biāo)出第2,4,6次測量數(shù)據(jù)坐標(biāo)點,并描繪出UI圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx=　　　　　　Ω(保留兩位有效數(shù)字)。? 解析:(1)由實驗記錄的數(shù)據(jù)可知Rx的阻值大約為5 Ω。由題知 Rx?RV,故電流表A外接。若滑動變阻器為限流的形式,則Rx兩端的電壓最小值Umin=E≈0.6 V,而從實驗數(shù)據(jù)可知Rx兩端電壓可為0.10 V,因此滑動變阻器應(yīng)采用分壓的形式。 (2)(3)如圖所示 圖線的斜率反映了金屬絲的電阻,因此金屬絲的電阻值Rx=4.4 Ω(4.3～4.7均正確)。 答案:(1)甲　(2)(3)見解析 - 9 -