2020-2021学年鲁科版物理选修3-1对点练习：3.5-实验.docx

1．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的试验中，可供选择的器材有：
A．小灯泡：规格为“3.8 V　0.3 A”
B．电流表：量程0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω
C．电流表：量程0～3 A，内阻约为0.1 Ω
D．电压表：量程0～5 V，内阻约为5 kΩ
E．滑动变阻器：阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A
F．电池组：电动势6 V，内阻约为1 Ω
G．开关一只，导线若干
(1)为了使测量尽可能地精确     ，需要使小灯泡两端电压从0渐渐增大到3.8 V且能便利地进行调整，因此电流表应选________．(填器材前选项)
(2)依据你选用的试验电路，将图3－5－5所示的器材连成实物电路．

图3－5－5
答案　(1)B　(2)见解析图
解析　(1)因小灯泡的额定电流为0.3 A，为减小读数误差，应让指针偏角大一些，故电流表选B.
(2)由电流表外接和滑动变阻器接受分压式接法，电路图如图甲所示，由电路图连接的实物图如图乙所示．

1．在图3－5－6中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确的是(　　)

图3－5－6
A．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法
B．甲中R测>R真，乙中R测为了减小误差，应使R≫RA，故此法测较大电阻好
答案　B
解析　甲图叫做电流表的外接，乙图叫做电流表的内接，A正确；甲图由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R＝可知，R测＜R真；R越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻；乙图由于电流表的分压，导致电压的测量值偏大．由R＝得R测＞R真，R越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，B错误；CD正确；故选B.

图3－5－7
2．伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估量时，可接受试接的方法，如图3－5－7所示，让电压表一端接在电路上a点，另一端先后接到b点和c点．留意观看两个电表的示数，若电流表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟________表的内阻可比拟，电压表的两端应接在a和________点．若电压表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟 ________表的内阻可比拟，电压表应接在a和________两点．
答案　电压　c　电流　b
解析　若电流表示数变化明显，说明电压表的分流作用较大，即说明电压表的内阻不是很大，则待测电阻的阻值跟电压表的内阻可比拟，应接受电流表内接法，即电压表的两端应接在a和c之间；若电压表示数变化明显，说明电流表的分压作用较明显，即电流表的内阻与待测电阻可比拟，应接受电流表的外接法，即电压表应接在a、b之间．
3．LED发光二极管具有体积小、亮度高、能耗低、寿命长等诸多优点，被人们誉为本世纪的新型光源，已广泛应用到电脑、手机等电子产品中．有一种LED手灯就是用几个发光二极管并联后作为光源使用的，其发光效率很高．它在正常工作时，正向电压约2.8 V，电流在10 mA左右．现取这样一只发光二极管(电路符号可用——表示)，测量它的伏安特性，供应的试验器材如下：
A．电源E(电动势为4 V，内阻约为2 Ω)
B．滑动变阻器R0(阻值0～2 Ω)
C．电流表A1(量程15 mA，内阻约为10 Ω)
D．电流表A2(量程0.6 A，内阻约为5 Ω)
E．电压表V1(量程3 V，内阻约为1 kΩ)
F．电压表V2(量程3 V，内阻约为10 kΩ)
G．开关及导线若干
则：(1)电流表应选________、电压表应选________．
(2)并在方框中画出电路图．
Ｋ
答案　(1)C(或A1)　E(或V1)
(2)电路图如图所示

4．在探究小灯泡的伏安特性试验中，所用器材有：灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、电键S等，要求灯泡两端电压从0 V开头变化．
(1)试验中滑动变阻器应接受________接法(填“分压”或“限流”)．
(2)某同学已连接如图3－5－8所示的电路，在连接最终一根导线的c端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正．

图3－5－8

①________________________________________________________________________.
②________________________________________________________________________.
答案　(1)分压
(2)①电键S不应闭合，应处于断开状态
②滑动变阻器滑动触头p位置不当，应将其置于b端
5．如图3－5－9甲所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的转变而转变，且对温度很敏感)的I－U关系曲线图．
(1)为了通过测量得到如图甲所示I－U关系的完整曲线，在图乙和图丙两个电路中应选择的是图________，简要说明理由：________________________________________________________________________.
(电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω)
(2)在如图丁所示的电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻R1＝250 Ω.由热敏电阻的I－U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为______ V；电阻R2的阻值为________ Ω.

　　　　　　　甲　　　　　　　　乙

　　　　　　　　丙　　　　　丁
图3－5－9
答案　(1)乙　图乙加在热敏电阻两端的电压可以从零调到所需电压　(2)5.2　111.8
解析　(1)图乙的滑动变阻器用的是分压式接法，加在热敏电阻两端的电压可以从零调到所需电压，从而能够得到完整I－U图线，故选图乙．
(2)通过R1的电流为I1＝＝ A＝36 mA，通过热敏电阻的电流I2＝I－I1＝(70－36) mA＝34 mA，由图甲可知热敏电阻两端的电压为5.2 V，电阻R2＝ Ω≈111.8 Ω.
6．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的试验中，可供选择的试验仪器如下：
小灯泡L，“3.8 V、0.3 A”
电压表V，量程0～5 V，内阻5 kΩ
电流表A1，量程0～100 mA，内阻4 Ω
电流表A2，量程0～500 mA，内阻0.4 Ω
滑动变阻器R1，最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A
滑动变阻器R2，最大阻值5 Ω，额定电流0.5 A
直流电源E，电动势约为6 V，内阻约为0.5 Ω
(1)在上述器材中，滑动变阻器应选________；电流表应选________．
(2)在虚线框内画出试验的电路图，并在图中注明各元件的符号．

图3－5－10
(3)某试验小组完成试验后利用试验中得到的试验数据在I－U坐标系中，描绘出如图3－5－10所示的小灯泡的伏安特性曲线．依据此图给出的信息，可以推断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率)(　　)

答案　(1)R1　A2　(2)电路图如解析图所示　(3)BD
解析　(1)本题滑动变阻器接受分压接法，通常应当选用最大阻值小的滑动变阻器，但本题中假如选用R2，则电路中的电流会超过R2允许通过的最大电流，故滑动变阻器应当选择R1.电流表A1的量程太小，故电流表应当选择A2.

(2)电路如右图所示，由于电压要从0开头测量，滑动变阻器用分压接法；由于灯泡的内阻比较小，电流表用外接法．
(2)随着通过小灯泡电压电流的增大，小灯泡消耗的功率增大，小灯泡的电阻也增大，由P＝知B图正确，由P＝I2R知D图正确．

图3－5－11
7．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”试验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图3－5－11所示方式连接好电路，电路中全部元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：(1)若不管怎样调整滑动变阻器，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)某同学在试验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是(　　)
图2－5－14

A．a可以作为标准电阻使用
B．b能作为标准电阻使用
C．b的阻值随电压上升而增大
D．c的阻值随电压上升而增大
答案　(1)g　(2)AC
解析　(1)若调整滑动变阻器，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．
(2)因a元件的IU线是直线，说明电阻随电压的变化不变，故可作为标准电阻，故A对，B错．因IU线的斜率倒数表示电阻值的变化，故C对，D错，选A、C.
8．某同学通过试验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值．
(1)现有电源(4V，内阻可不计)、滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流2 A)、开关和导线若干，以及下列电表：

A．电流表(0～3 A，内阻约0.025 Ω)
B．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)
C．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)
D．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)
为减小测量误差，在试验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；试验电路应接受图3－5－12中的________(选填“甲”或“乙”)．

图3－5－12

(2)图3－5－13是测量Rx的试验器材实物图，图中已连接了部分导线．请依据在(1)问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线．

图3－5－13
(3)接通开关，转变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图3－15－14所示，可得该电阻的测量值Rx＝＝________Ω(保留两位有效数字)．

图3－15－14

(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要缘由是________；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要缘由是________．(选填选项前的字母)
A．电流表测量值小于流经Rx的电流值
B．电流表测量值大于流经Rx的电流值
C．电压表测量值小于Rx两端的电压值
D．电压表测量值大于Rx两端的电压值
(5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻Rx两端的电压U也随之增加，下列反映U－x关系的示意图中正确的是________．

答案　(1)B　C　甲　(2)见解析　(3)5.2　(4)B　D　(5)A
解析　(1)为了减小误差，应使电表读数为量程的～，电源电动势为4 V，故电压表选C.估算通过Rx的最大电流约为Im＝ A＝0.6 A，所以电流表应选B.由于＞，所以电流表应外接，即应接受甲电路，测量误差较小．
(2)
(3)电流表、电压表的读数分别为I＝0.50 A　U＝2.60 V所以Rx＝＝5.2 Ω.
(4)甲电路中产生误差的主要缘由是电压表的分流作用，选项B正确．乙电路中产生误差的主要缘由是电流表的分压作用，故选项D正确．
(5)Rx两端的电压U＝其中R为滑动变阻器总阻值，L为滑动变阻器两端总长度，结合数学学问可知选项A正确．
9．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线的试验中，某同学测得电流—电压的数据如下表所示：

电流I/mA
2.7
5.4
12.4
19.5
27.8
36.4
47.1
56.1
69.6
81.7
93.2
电压U/V
0.04
0.08
0.21
0.54
1.30
2.20
3.52
4.77
6.90
9.12
11.46
(1)用上表数据在图3－5－15中描绘电压随电流的变化曲线；

图3－5－15
(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流的变化曲线如图3－5－16所示，请指出图线的特征，并解释形成的缘由．

图3－5－16
答案　(1)如图所示

(2)特点：电阻随电流增大而增大
电阻随电流的变化快慢不同，存在三个区间：第一区间电流很小时，电阻变化不大；其次区间灯丝温度上升快，电阻增大快；第三区间部分电能转化为光能，灯丝温度上升变慢，电阻增大也变慢．