1、河北2013高考二轮复习实验专题训练伏安特性曲线的描绘1用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,在生产与生活中得到广泛应用。某同学找到一个LED灯泡,研究它的特性,测得它两端电压U和通过的电流I,数据如下表:123456789101112U/V0.002.602.722.802.923.003.173.303.50I/mA0.001.295.778.7119.0527.3038.8650.6368.00实验室提供的器材如下:A. 电流表(量程0-0.6A,内阻约1)B. 电流表(量程0-100mA,内阻约50)C. 电压表(量程0-6V,内阻约50k)D. 电压表(量程0-
2、15V,内阻约60k)E. 电源(电动势6V,内阻不计)F. 滑动变阻器(阻值范围0-10,允许最大电流3A)G. 开关,导线该同学做实验时,电压表选用的是 ,电流表选用的是 (填选项字母);请在右图中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整;开关S闭合之前,右图中滑动变阻器的滑片应该置于 (选填“A端”、“B端”或“AB正中间”)。若该LED灯泡的额定电压为3V,则此LED灯泡的额定功率为 。答案:C B 完整电路如图所示 。A端 8.1910-2W。2.某同学想通过“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的方法来测量一小灯泡的额定功率所用器材如下:A待测小灯泡一只:额定电压为2.5V,电阻
3、约为几欧B电压表一只:量程为3V,内阻约为3kC电流表一只:量程为0.6A,内阻约为0.1D滑动变阻器一只,干电池两节,开关一个,导线若干 请在图甲中补全测量小灯泡额定功率的电路图 图甲中开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A端”、“B端”或“AB正中间”); 该同学通过实验作出了小灯泡的伏安特性曲线,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;若将小灯泡直接与电动势E=3.0V,内阻r =7.5的电源相连,小灯泡的功率为 W(结果均保留两位有效数字)3.某实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图甲所示的电路图。请回答下列问题:图乙中的实物连线按图甲的电路图补充完整。 考
4、虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值_(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。 图甲中闭合开关S,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数调为零。原因可能是图甲中的_(选填a、b、c、d、e、f)处接触不良。据实验测得的数据,作出该元件的,I-U图线如图丙所示,则元件Q在U=0.8V时的电阻值是_,I-U图线在该点的切线的斜率的倒数1/K (选填“大于”、“等于”或“小于”)电阻值。 4.某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律,用实验得到下表所示的数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压),则: U/V0 0.20 0.40 0.60 0.
5、80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 I/A00.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.45 0.47 0.49 0.50 0123A00.20.40.6甲U/ VI/ A00.10.30.50.40.81.21.62.0乙丙(1)当V时对应的电流表如图甲所示,其读数为 A(2)实验中所用的器材有:电压表(量程3V,内阻约为2 k)电流表量程(0.6A,内阻约为0.2)滑动变阻器(05,1 A)电源、待测小灯泡、电键、导线若干。请在图乙方框中画出该实验的电路图(3)根据实验数据,在图丙中画出小灯泡的U-I曲线(4)如果把这个小灯泡接直接接在一个电动势为1
6、.5V、内阻为2.0的电池两端,则小灯泡的实际功率是 W(结果保留2位有效数字)4. (共10分) 答案:(1)0.42A(0.38A0.42A都正确) (2分) (2)如图乙所示 (4分)(3)如图丙所示 (2分)(4)( 都正确) (2分)5有一个小灯泡上标有“4V 2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线,有下列器材供选用;A. 电压表(05V,内阻10K) B.电压表(010V,内阻20K)C.电流表(00.3A ,内阻1) D.电流表(00.6A,内阻0.4)E.滑动变阻器(5,10A) F.滑动变阻器(500,0.2A)(1) 实验中电压表应选用 ,电流表应选用 . (
7、用序号字母表示)(2) 为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用 (用序号字母表示)。(3) 请在方框内画出满足实验要求的电路图,并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。【答案】(1)A D(2)E (3)见解析【解析】(1)因灯泡的额定电压为4V,为保证安全选用的电压表量程应稍大于4V,但不能大太多,量程太大则示数不准确;故只能选用05V的电压表,故选A;6发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用。发光二极管的符号为,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“”号的一端接低电势。某同学想描绘它的伏安特性曲线,实验测得它两端的电压U和通过它的电流I
8、的数据如下表所示。(1)实验室提供的器材如下:A电压表(量程03V,内阻约20k)B电压表(量程015V,内阻约100k)C电流表(量程050mA,内阻约40)D电流表(量程00.6A,内阻约2)E滑动变阻器(阻值范围020,允许最大电流2A)F电源(电动势6V,内阻不计)G开关,导线该同学做实验时,电压表选用的是 ,电流表选用的是 (填选项字母)。(2)请在图9甲所示的方框内画出测量时使用的电路图。(3)根据表中数据,在图乙所示的坐标纸中画出该发光二极管的IU图线。(4)若此发光二极管的最佳工作电流为20mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个阻值R= 的电阻
9、,才能使它工作在最佳状态。应电压2.45V,串联电阻分压U=3V-2.45V=0.55V,需串联一个阻值R=U/I=27.5的电阻。7.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中,用导纽a.b.c,d,e.f,g和h按图甲所示 方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零闭合开关后: (1)若不管怎样调节滑动变阻器,小电珠亮度能发生变化,但电压表、电流表的示数总不能为零,则可能是导线断路 (2)某同学排除故障后侧绘出电源和小电珠的UI特性图线如图乙所示电源的电动势E V;小电珠的的电阻随温度的上升而。 (3)将与上面相同的两个小电珠并联后接到上面电源上,每一只小电珠的实际电功率是W。8.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,除有一标有“6 V,1.5 W”的小灯泡、导线和开关外,还有:A直流电源6 V(内阻不计)B直流电流表03 A(内阻0.1 以下)C直流电流表0300 mA(内阻约为5 )D直流电压表010 V(内阻约为15 k)E 滑动变阻器10 ,2 AF滑动变阻器1 k,0.5 A实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。(1)实验中电流表应选用_,滑动变阻器应选用_(均用序号表示)。(2)在方框内画出实验电路图。