高考物理电学实验题模拟题(二十)含答案与解析 下载本文

(3)根据图象进行分析,根据图中两点利用闭合电路欧姆定律列式,联立求出电动势和内电阻,根据灯泡额定电压1.5V确定电流,从而确定灯泡的额定功率. 【解答】解:(1)由题意可知,本实验要求同时测出灯泡的电压电流以及流过电源的电压和电流,所以滑动变阻器应采用限流接法,电路图如图所示;开始时滑动变阻器阻值应为最大值,故滑片应在a端;

(2)因采用限流接法,故滑动变阻器应选择阻值略大于灯泡内阻的,故选择F;而要使电路电流较大,定值电阻选择较小的H; (3)由中数据可知: E=4.5+0.3r; E=1.5+0.85r

联立解得:E=6.1V(6.0﹣6.2);r=5.5Ω(5.4﹣5.7);

由图可知,当灯泡电压为1.5V时,电流为:I=0.85A,则功率为:P=UI=1.5×0.85=1.3W.

故答案为:(1)如图甲所示;a;(2)F;H;(3)6.1(6.0~6.2),5.5(5.4﹣5.7);1.3

【点评】本题将两大电学实验合在一起进行操作,由于分压接法时无法测量流过电源的电流,因此本实验中只能采用限流接法,同时注意明确实验原理是解题的关键.

5.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,甲、乙、丙三位学生用导线按如图甲所示方式连接好电路,电路中所有元件都完好,且电压表和电流表已调零.闭

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合开关后:

(1)甲学生发现电压表示数为2V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,这是由于 d 导线断路;

(2)乙学生发现电压表的示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,这是由于 h 导线断路;

(3)丙学生发现反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数都不能调为零,这是由于 g 导线断路;

(4)电路检查完备后,用正确的电路测得小灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线,如图乙所示.现将它与19Ω的定值电阻R 串联,接在电动势为8V 内阻为1Ω的电源上,则小灯泡的实际功率是 0.6 W.

【分析】(1、2、3)明确电路结构,根据给出的现象分析出现的故障,知道滑动变阻器采用分压接法时,电压表与电流表都能从零开始连续变化,如果滑动变阻器采用限流接法,则电压表与电流表不能从零开始变化.

(4)在灯泡的伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线,两图的交点即表示灯泡的工作点,从而求出实际功率.

【解答】解:(1)小灯泡不亮电流表的示数为零说明灯泡断路,而电压表示数为2V说明电压表连接在电源两端,故应是d导线断路;

(2)发现电压表的示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,说明小灯泡电路是导通的,而电压表断开电接,应是h导线断路;

(3)若调节滑动变阻器,小电珠的亮度变化,但电压表、电流表示数总不能为零,说明滑动变阻器不起分压作用,所以可能是g导线断路.

(4)将定值电阻等效为电源内阻,则电源相当于电动势为8V,内阻为20Ω;作出等效电源的伏安特性曲线,两图的交点表示工作点,如图所示;则可知电压为

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2.2V,电流为0.3A,则功率P=UI=2.2×0.3=0.66W;

故答案为:(1)d;(2)h;(3)g;(4)0.66(0.50~0.70)

【点评】本题考查灯泡伏安特性曲线的描绘实验,要注意滑动变阻器的分压接法,分压电路电压与电流可以从零开始连续变化,限流电流电压与电流不能从零开始变化.

6.某实验小组做实验描绘一只小灯泡L(额定电压为3.8V)的伏安特性曲线,做实验之前,先用欧姆表测量其内阻约为10Ω.现有以下实验器材可供选用: A.电压表B.电压表C.电流表

(0~3V,内阻为3kΩ) (0~15V,内阻未知) (0~0.6A,内阻约为2Ω)

D.定值电阻R1=2kΩ B.定值电阻R2=15kΩ

F.滑动变阻器R(0~10Ω,2A)

G.直流电源(6V,内阻不计),开关和导线若干。

(1)为了使测量更加精确,实验中的电压表选择 A ,定值电阻选择 D (填器材前序号)。

(2)请根据所选器材在图1所示方框内画出满足实验要求的电路图,并标明所选器材的代号。

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(3)该实验小组按照正确的电路图和实验操作描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。先将两个相同规格的小灯泡按如图3所示电路连接,图中定值电阻阻值为R0=3Ω,电源电动势E=4.5V,内阻r=1.5Ω,此时每个小灯泡消耗的电功率为 0.57 W.(结果保留2位有效数字)

【分析】(1)根据灯泡额定电压与所给实验器材分析答题。

(2)根据灯泡电阻与电表内阻关系确定电流表的接法,根据题意确定滑动变阻器的 接法,然后作出实验电路图。

(3)在灯泡U﹣I图象坐标系内作出等效电源的U﹣I图象,求出灯泡两端电压与通过灯泡的电流,然后求出每个灯泡消耗的电功率。

【解答】解:(1)灯泡额定电压为3.8V,用量程为15V的灯泡测电压,电压表量程太大,误差较大,可以用量程为3V的电压表与定值电阻串联扩大电压表量程测电源,需要的电压表为A,需要的定值电阻为D;

(2)由题意可知,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示:

(3)设通过每个灯泡的电流为I,电源电动势为:E=U+2I(R0+r)=U+9I, 整理得:U=E﹣9I=4.5﹣9I

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