2025版高考物理一轮复习考点集训三十四第5节实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线含解析.docxVIP

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考点集训(三十四)第5节试验：描绘小灯泡的伏安特性曲线

1．(多选)如图所示是描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图，电源电动势为E，内阻不计，两电表可看做是志向电表，那么下列说法正确的是()

A．闭合开关前变阻器的滑片应滑到最右端

B．闭合开关前变阻器的滑片应滑到最左端

C．将变阻器的滑片向右滑动时，小灯泡变亮

D．将变阻器的滑片向右滑动时，小灯泡变暗

[解析]滑动变阻器采纳分压接法，闭合开关前应使滑片处在输出电压为0的位置，B对，A错．当滑片向右滑动时，小灯泡两端的电压增大，灯泡变亮，C对，D错．

[答案]BC

2．如图甲是探讨小灯泡U－I关系的试验电路，表格中记录的是某次试验的测量数据．

试验

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

U(V)

0.0

0.2

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

I(A)

0.000

0.050

0.100

0.150

0.180

0.195

0.205

0.215

(1)下列可供选择的电源和滑动变阻器中最合理的组合是________．

A．电动势为3V，内阻为1Ω的电池组和总阻值为100Ω的滑动变阻器

B．电动势为4.5V，内阻为1.5Ω的电池组和总阻值为100Ω的滑动变阻器

C．电动势为3V，内阻为1Ω的电池组和总阻值为10Ω的滑动变阻器

D．电动势为4.5V，内阻为1.5Ω的电池组和总阻值为10Ω的滑动变阻器

E．电动势为4.5V，内阻为1.5Ω的电池组和总阻值为150Ω的滑动变阻器

(2)在依据试验序号的先后得到以上数据的过程中，滑动变阻器的滑片移动的方向是__________(选填“a→b”或“b→a”)．

(3)在坐标方格纸内画出小灯泡的U－I曲线．

(4)分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而________(填“变大”“变小”或“不变”)．

(5)将上述小灯泡接入到如图乙所示的电路中，定值电阻R＝24Ω，电源电动势E＝3V，内阻r＝1Ω，则在这个电路中，小灯泡的电阻大小为______Ω.

[解析](1)因为电压和电流从零起先改变，所以滑动变阻器采纳分压接法，因此其总电阻选用小些的，从表格中看到最大电压为3.0V，所以电源电动势用略大点的．D对．

(2)从表格数据看出，小灯泡两端的电压和流过的电流渐渐增大，所以滑动变阻器滑片向右滑，即a→b.

(3)描点连线后得到如图线①所示．

(4)依据(3)中得到的图象，可知电阻随着流过电流的增大而增大．

(5)将定值电阻等效看成电源内阻，则总的电源内阻为r′＝25Ω，电动势为E＝3V，依据U＝E－Ir，得U＝3－25I.在U－I图中画出等效电源伏安特性曲线如图线②所示，与小灯泡的伏安特性曲线交于(0.10A，0.5V)，解得小灯泡电阻为R灯＝eq\f(U灯,I灯)＝eq\f(0.5,0.10)Ω＝5.0Ω.

[答案](1)D(2)a→b(3)曲线见解析图线①(4)变大(5)5.0

3．LED发光二极管新技术已被广泛应用，如家用节能灯(LED灯)、LED投影仪、LED打印机、LED显示屏等．二极管是一种半导体元件，电路符号为“”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻很大．

(1)为了测定该二极管的伏安特性曲线，备用了如下一些仪器：

A．电压表：内阻约20kΩ，

B．电流表：内阻约200Ω，

C．滑动变阻器(0～20Ω)，

D．滑动变阻器(0～10kΩ)，及开关导线若干和够用的电源．

那么该试验中滑动变阻器应当选用________．

(2)请用这些仪器在方框中画出试验原理图．

Ｋ

(3)某同学记录了以下一些数据：

U/V

0

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

2.80

I/mA

0

0.9

2.3

4.3

6.8

12.0

19.0

30.0

请在所给坐标中画出其特性曲线．

(4)若此发光二极管的最佳工作电流为12mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个R＝________Ω的电阻(保留三位有效数字)，才能使它工作在最佳状态．

[解析]

(1)用分压电路，滑动变阻器选C.

eq\f(RV,R)eq\f(R,RA)，电流表外接．

(2)电路如图(右)

(3)

(4)由I－U图象上可查得12mA对应2.0V电压，则

R＝eq\f(E－U,I)＝eq\f(3－2,12×10－3)Ω≈83.3Ω.

[答案](1)C(2)见解析(3)见解析(4)83.3

4．某同学合理选用下列器材组成一个电路，同时对两个不同的热敏电阻RA、RB进行了测量，得到了两个热敏电阻的I－U关系曲线，如图所示．

在试验中，有以下器材供选择