《高考物理新编大一轮总复习》实验8 知能达标训练

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1．(2020·唐山市高三摸底考试)在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，有以下器

材：

A．小灯泡 L(3 V、1.5 W)

B．电流表 A(0～0.6 A～3 A)

C．电压表 V(0～3 V～15 V)

D．滑动变阻器 R(0～10 Ω)

E．开关一个，铅蓄电池、导线若干

(1)为了减少实验误差，电流表的量程选____________，电压表的量程选____________。

(2)实验操作过程中，要求小灯泡的电压和电流均从零开始连续变化，实验电路图如图

甲所示。

(3)用笔画线代替导线，将图乙连成所需电路。

(4)利用实验数据在 I－U坐标系中，描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，将同

样的一个小灯泡与 r＝10 Ω 的定值电阻串联，接在输出电压恒为 5 V 的电源上，如图乙所示，

则小灯泡的实际功率为________ W。(保留两位有效数字)

[解析]　(1)根据小灯泡的额定电压为 3 V 可知，电压表量程应选择 0～3 V，小灯泡的额

定电流为 0.5 A，所以电流表量程应选择 0～0.6 A。(4)由闭合电路欧姆定律，U＋Ir＝E，变

换为 I＝，在题图甲中画出该图线，如下图，两图线交点的纵、横坐标乘积即为小灯泡的实

际功率，P＝1.20×0.37 W＝0.44 W。

[答案]　(1)0～0.6 A　0～3 V　(3)如图所示

(4)0.44(0.40～0.48 都对)

2．某学习小组拟研究一个标有“3.6 V,1.8 W”的小电珠的伏安特性曲线，可供选用的器

材如下：

① 电流表 A，量程 0～0.6 A，内阻约为 0.2 Ω；

② 电压表 V，量程 0～15 V，内阻约为 15 kΩ

③ 滑动变阻器 R，阻值范围 0～10 Ω；

④ 学生电源 E，电动势为 4 V，内阻不计；

⑤开关S及导线若干。

(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的电路

图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来。

(2)甲同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测

量结果。于是又从实验室找来一量程为 Ig＝100 μA、内阻 Rg＝1 000 Ω 的灵敏电流计，想把

该灵敏电流计改装成量程为 5 V 的电压表，则需串联一个阻值为____________ Ω 的电阻。

(3)甲同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数 I1和灵敏电流计读数 I2如表所

示：

I1(A) 0 0.19 0.30 0.37 0.43 0.46 0.48 0.49

I2(μA) 0 10 20 30 40 50 60 70

请在图甲中的坐标纸上画出 I1－I2图线。

(4)若将该小电珠接在如图乙所示的电路中，则该小电珠消耗的电功率约为___________

_ W。已知电源的电动势为 E′＝3.0 V，内阻 r＝1.5 Ω，定值电阻 R0＝4.5 Ω。(结果保留两

位有效数字)

[解析]　(1)如图所示。

(2)设需要串联的电阻阻值为 Rx，则有 Ig(Rg＋Rx)＝5 V，代入数据可得 Rx＝49 000 Ω。

(4)将定值电阻 R0看作该电源的内阻的一部分，则内阻 r′＝6 Ω，由此可得路端电压 U

＝E′－Ir′，在 I1I2图线所在坐标纸上作出该 IU 图象如图所示，可知其交点坐标表示的电

流约为 0.32 A，电压约为 1.1 V，所以该小电珠消耗的功率约为 P＝0.32×1.1 W≈0.35 W。

[答案]　(1)见解析图　(2)49 000　

(3)如图所示

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