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高三物理《测绘小灯泡的伏安特性曲线》考后题型解析

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高三物理《测绘小灯泡的伏安特性曲线》考后题型解析

1.实验原理
(1)测多组小灯泡的U、I的值,并绘出IU图象;
(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系.
2.实验器材
小灯泡“3.8V0.3A”、电压表“0~3V~15V”、电流表“0~0.6A~3A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔.
3.实验步骤
(1)画出电路图(如实验原理图1).

图1
(2)将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图2所示的电路.

图2
(3)测量与记录
移动滑动变阻器触头位置,测出12组左右不同的电压值U和电流值I,并将测量数据填入自己设计的表格中.
(4)数据处理
①在坐标纸上以U为横轴,I为纵轴,建立直角坐标系.
②在坐标纸上描出各组数据所对应的点.
③将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到小灯泡的伏安特性曲线.
4实验器材选取
(1)原则:①安全;②精确;③操作方便.
(2)具体要求
①电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流.干电池中电流一般不允许超过0.6A.
②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流.
③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值.
④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的以上.
⑤从便于操作的角度来考虑,限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器,分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器.
5.注意事项
(1)电路的连接方式:
①电流表应采用外接法:因为小灯泡(3.8V,0.3A)的电阻很小,与量程为0.6A的电流表串联时,电流表的分压影响很大.
②滑动变阻器应采用分压式接法:目的是使小灯泡两端的电压能从零开始连续变化.
(2)闭合开关S前,滑动变阻器的触头应移到使小灯泡分得电压为零的一端,使开关闭合时小灯泡的电压能从零开始变化,同时也是为了防止开关刚闭合时因小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝.
(3)IU图线在U0=1.0V左右将发生明显弯曲,故在U=1.0V左右绘点要密,以防出现较大误差.

1.电流表内接法与外接法的比较
电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测=Ux+UA电压表分流I测=Ix+IV电阻测量值R测==Rx+RA>Rx测量值大于真实值R测==<Rx测量值小于真实值适用条件RARxRVRx
2.电流表内接法与外接法的选择
(1)阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若Rx较小,宜采用电流表外接法;若Rx较大,宜采用电流表内接法.
(2)临界值计算法
Rx<时,用电流表外接法;
Rx>时,用电流表内接法.
(3)实验试探法:按图3接好电路,让电压表的一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法.

图3
3.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较
两种接法的电路图负载R上电压的调节范围≤U≤E0≤U≤E负载R上电流的调节范围≤I≤0≤I≤4滑动变阻器两种接法的适用条件
(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小).
(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大).
5.常用电表的读数
对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可.
(1)0~3V的电压表和0~3A的电流表的读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1V和0.1A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位.
(2)对于0~15V量程的电压表,精确度是0.5V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1V.
(3)对于0~0.6A量程的电流表,精确度是0.02A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01A.
.
1.[实验原理与电路设计]金属材料的电阻值会随温度的升高而变大,那么这种金属材料的IU图线应是()

C[在伏安特性曲线中,图线的斜率的倒数表示电阻.金属材料随着温度的升高、电阻变大,随着U的增大,图线的斜率变小,故选项C正确.]
2.[数据处理与实物连线](20xx·浙江4月学考)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,小灯泡额定电压为2.5V、电流为0.3A.

甲乙
图4
(1)部分连线的实物如图4甲所示,请完成实物连接图;
(2)某次实验中,当电流表的示数为0.18A,电压表的指针如图乙所示,则电压为________V,此时小灯泡的功率是________W;
(3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的________(填字母).

ABCD
【解析】(1)本实验小灯泡电阻较小,采用电流表外接法,因为要描绘伏安特性曲线,电压要从零开始调节,所以变阻器采用分压式接法.(2)电压表读数为1.49V,由P=UI得,功率为0.27W.(3)随着电压和电流的增大,小灯泡功率增大,温度升高,电阻值也增大,故图线如C所示.
【答案】(1)如图所示

(2)1.48~1.50均可0.27
(3)C

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第5讲实验描绘小灯泡的伏安特性曲线


俗话说,磨刀不误砍柴工。作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助授课经验少的教师教学。那么怎么才能写出优秀的教案呢?下面是小编精心收集整理,为您带来的《第5讲实验描绘小灯泡的伏安特性曲线》,希望能对您有所帮助,请收藏。

第5讲实验描绘小灯泡的伏安特性曲线
1.在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中,实验室备有下列
器材供选择:
A.待测小灯泡“3.0V、1.5W”
B.电流表(量程3A,内阻约为1Ω)
C.电流表(量程0.6A,内阻约为5Ω)
D.电压表(量程3.0V,内阻约为10kΩ)
E.电压表(量程15.0V,内阻约为50kΩ)
F.滑动变阻器(最大阻值为100Ω,额定电流50mA)
G.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流1.0A)
H.电源(电动势为4.0V,内阻不计)
I.电键及导线等
(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用________;电压表应选用________;滑动变
阻器应选用________.(只需填器材前面的字母即可)
(2)请在虚线框内画出实验电路图.
图7-5-5
(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图7-5-5所示.则电压值为
________V,电流值为________A,小灯泡的实际功率为________W.
解析:待测小灯泡“3.0V、1.5W”,额定电流0.5A,额定电压为3V,因此电流表选
C,电压表选D,滑动变阻器采用分压式接法较准确,滑动变阻器选G,小灯泡电阻很小,电流表外接.
答案:(1)CDG(2)如解析图所示(3)1.800.330.59
2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的实验仪器如下:
小灯泡L,“3.8V、0.3A”
电压表V,量程0~5V,内阻5kΩ
电流表A1,量程0~100mA,内阻4Ω
电流表A2,量程0~500mA,内阻0.4Ω
滑动变阻器R1,最大阻值10Ω,额定电流1.0A
滑动变阻器R2,最大阻值5Ω,额定电流0.5A
直流电源E,电动势约为6V,内阻约为0.5Ω
(1)在上述器材中,滑动变阻器应选;电流表应选.
(2)在虚线框内画出实验的电路图,并在图中注明各元件的符号。
(3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I-U坐标系中,描绘出如
图7-5-6所示的小灯泡的伏安特性曲线.根据此图给出的信息,可以判断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率)()
图7-5-6

解析:(1)本题变压器采用分压接法,通常应当选用最大阻值小的滑动变阻器,但本题中如果选用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开始测量,滑动变阻器用分压接法;因为灯泡的内阻比较小,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=U2R知B图正确,由P=I2R知D图正确.
答案:(1)R1A2(2)电路图如解析图所示(3)BD
3.(20xx盐城模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图7-5-7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:
图7-5-7图7-5-8
(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)某同学测出电源和小电珠的U-I图线如图7-5-8所示,将小电珠和电阻R串联后接到电源上,要使电路中电流为1.0A,则R=________Ω.
(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图7-5-9中的(a)、(b)、(c),下列说法正确的是()
图7-5-9

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的阻值随电压升高而增大
D.c的阻值随电压升高而增大
解析:(1)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.
(2)由电源的U-I线知E=3.0V,r=1Ω,当小电珠与电阻串联后
由闭合电路欧姆定律得E=I(R+r+R灯)
又由小电珠的U-I线得R灯=UI=1.2Ω,解得R=0.8Ω.
(3)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.
答案:(1)g(2)0.8(3)AC
4.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I—U图线.现有下列器材供选用:
A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)B.电压表(0~15V,内阻20kΩ)
C.电流表(0~3A,内阻1Ω)D.电流表(0~0.6A,内阻0.4Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,2A)F.滑动变阻器(500Ω,1A)
G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干
(1)实验时,选用图7-5-10中甲而不选用图乙的电路图来完成实验,请说明理由:________________________________________________________________________.

图7-5-10
(2)实验中所用电压表应选________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________.(用序号字母表示)
(3)把图7-5-11中所示的实验器材用实线连接成实物电路图.
图7-5-11
解析:因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线,需要多次改变小灯泡两端的电压,故采用A图所示的分压式电路合适,这样电压可以从零开始调节,且能方便地测多组数据.因小灯泡额定电压为4V,则电压表选0~5V的A而舍弃0~15V的B,因15V的量程太大,读数误差大,小灯泡的额定电流I=0.5A,则电流表只能选D.滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡内阻8Ω,调节不方便,电压变化与变阻器使用部分的长度线性关系差,故舍去.小灯泡内阻为电流表内阻的80.4=20倍,电压表内阻是小灯泡的10×1038=1250倍,故电流表采用了外接法.
答案:(1)描绘灯泡的I—U图线所测数据需从零开始,并要多取几组数据(2)ADE
(3)如下图所示.

高三物理《电场能的性质》考后题型解析


一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助教师掌握上课时的教学节奏。你知道怎么写具体的教案内容吗?小编经过搜集和处理,为您提供高三物理《电场能的性质》考后题型解析,供大家借鉴和使用,希望大家分享!

高三物理《电场能的性质》考后题型解析

第2节电场能的性质
考点一|电势能和电势电势差

1.静电力做功
(1)特点:静电力做功与路径无关,只与初、末位置有关.
(2)计算方法
①W=qEd,只适用于匀强电扬,其中d为沿电场方向的距离.
②WAB=qUAB,适用于任何电场.
2.电势能
(1)定义:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功.
(2)电势能的相对性:电势能是相对的,通常把电荷离场源电荷无穷远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面的电势能规定为零.
3.电场力做功与电势能(加试要求)
电场力做功是电势能变化的量度,用公式表示为WAB=EpA-EpB,即电场力做正功,电荷的电势能减少,电场力做负功,电荷的电势能增加.
4.电势
(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.
(2)定义式:φ=.
(3)矢标性:电势是标量,有正负之分,其正(负)表示该点电势比零电势高(低).
(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取零电势点的不同而不同.
(5)电势是描述电场能的性质的物理量,决定于电场本身,与试探电荷无关.
5.电势差
(1)电势差:电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压.
(2)电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关(选填“有关”或“无关”).
(3)公式:电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,则UAB=φA-φB,UBA=φB-φA,可见UAB=-UBA.
(4)电势差是标量,UAB是正值,A点的电势比B点的电势高;UAB为负值,A点的电势比B点的电势低.
(5)电荷q从A点移到B点,静电力做功WAB与AB间电势差UAB的关系为WAB=qUAB.

(20xx·浙江4月学考)如图621所示,真空中有两个点电荷Q1=+9.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C,分别固定在x坐标轴上,其中Q1位于x=0处,Q2位于x=6cm处.在x轴上()

图621
A.场强为0的点有两处
B.在x6cm区域,电势沿x轴正方向降低
C.质子从x=1cm运动到x=5cm处,电势能升高
D.在09cm的区域,场强沿x轴正方向
D[因为Q10,Q20,且Q1|Q2|,所以x0区域不会出现合场强为0的点;06cm区域有一位置合场强为零,由k=-k得x=9cm,则6cm9cm区域合场强沿x轴正方向,故A错,D对.沿电场方向电势降低,B错.质子带正电,在电势高处电势能大,C错.]
1.电势高低的判断
(1)依据电场线方向:沿电场线方向电势逐渐降低.
(2)依据电场力做功:根据UAB=,将WAB、q的正负号代入,由UAB的正负判断φA、φB的高低.
(3)依据场源电荷的正负:取无穷远处电势为零,正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低.
2.电势能大小的判断
(1)做功判断法:电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加.
(2)电荷电势法:正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势低的地方电势能大.
(3)公式法:由Ep=qφp,将q、φp的大小、正负号一起代入公式,Ep的正值越大,电势能越大;Ep的负值越小,电势能越大.
(4)能量守恒法:在电场中,若只有电场力做功时,电荷的动能和电势能相互转化,动能增加,电势能减小;反之,动能减小,电势能增加.

1.关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是()
A.沿电场强度的方向电势降低
B.电场强度为零的地方,电势也为零
C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低
D.电场强度决定于电场本身,而电势是由电场和试探电荷共同决定的
A[沿电场强度的方向,电势逐渐降低,选项A正确;场强为零的地方电势不一定为零,例如等量同种正电荷连线的中点处的场强为零但是电势大于零,选项B错误;场强大小与电场线的疏密程度有关,而沿着电场线的方向电势逐渐降低,故随电场强度的大小逐渐减小,电势不一定降低,选项C错误;电场强度和电势都是描述电场性质的物理量,决定于电场本身,选项D错误.]
2.(20xx·永昌市调研)关于电势差的说法中,正确的是()
A.两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,静电力所做的功
B.1C电荷从电场中一点移动到另一点,如果静电力做了1J的功,这两点间的电势差就是1V
C.在两点间移动电荷时,静电力做功的多少跟这两点间的电势差无关
D.两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电荷量成反比
B[由公式UAB=可知,两点间的电势差在数值上等于移动1C的电荷时静电力所做的功,故选项A错误,B正确;两点间的电势差由电场决定,即电势差与试探电荷没有关系,由此知道选项D错误;由WAB=qUAB可知,静电力做功的多少与q、UAB均有关,选项C错误.]
3.(20xx·东阳学考模拟)一个电荷只在静电力作用下从电场中的A点移动到B点时,静电力做了5×10-6J的功,那么()
A.电荷在B点将具有5×10-6J的电势能
B.电荷在B点将具有5×10-6J的动能
C.电荷的电势能减少了5×10-6J
D.电荷的电势能增加了5×10-6J
C[电荷只在静电力作用下从电场中的A点移动到B点时,静电力做正功,电势能减少,静电力做了多少正功,电荷的电势能就减少多少.因电荷在A点的动能和电势能不知道,所以不能确定电荷在B点的动能和电势能.选项C正确.]
4.(加试要求)不带电的空腔导体P置于电场中,其周围电场线分布如图622所示,a、c为电场中的两点,b为导体空腔内的一点,则()

图622
A.a、b、c三点的电场强度依次减小
B.a、b、c三点的电势依次降低
C.负试探电荷在a点的电势能比在b点的大
D.正试探电荷从a点移到c点的过程中,克服电场力做功
B[电场中的空腔导体处于静电平衡,内部场强处处为零,导体是一个等势体,导体表面是一个等势面,在空腔导体的外部,电场线越密的地方场强越大,电场线上每点的切线方向表示该点场强的方向,沿着电场线的方向电势降低,由此可得EaEcEb,φaφbφc,A错,B对;电势越高,负电荷的电势能越小,正电荷的电势能越大,正电荷从a点移到c点电势能减小,电场力做正功,C、D均错.]
考点二|等势面与带电粒子的运动轨迹问题

等势面(加试要求)
(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面.
(2)四个特点
①在同一等势面上移动电荷时电场力不做功.
②电场线一定与等势面垂直,并且从电势高的等势面指向电势低的等势面.
③等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小.
④任意两个等势面都不相交.
1.几种常见的典型电场的等势面比较
电场等势面(实线)图样重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷
的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种
点电荷的
电场连线的中垂线上的电势为零等量同种
正点电荷
的电场连线上,中心电势最低,而在中垂线上,中点电势最高2.此类问题的解题方法
(1)运动粒子的曲线轨迹必定向电场力方向弯曲,即电场力方向指向曲线的内侧,且运动轨迹必定在v和F之间.先画出入射点的轨迹切线,即画出初速度的方向;再根据轨迹的弯曲方向,确定电场力方向.
(2)电场线和等势面垂直,电场线从高电势指向低电势.
(3)先根据电场线的方向以及疏密情况,确定场强及电性情况,定性判断电场力(或加速度)的大小和方向;再根据电场力方向与速度方向的关系来判断速度的变化情况以及运动性质.
(4)根据电场力方向与速度方向的关系来判断电场力做功情况及判断电势能的变化情况,另外可以通过能量的转化和守恒确定电势能及动能的变化情况.

1.如图623所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是()

图623
A.1、2两点的场强相等
B.1、3两点的场强相等
C.1、2两点的电势相等
D.2、3两点的电势相等
D[本题考查电场线与等势面的特点,根据电场线的疏密程度判断场强大小,电场线越密,场强越强,则E1E2,E1E3,所以选项A、B错误;同一等势面上的电势是相等的,选项C错误,D正确.]
2.(20xx·嵊州模拟)某带电粒子仅在静电力作用下由A点运动到B点,电场线、等势面(虚线)、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图624所示,可以判定()

图624
A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度
B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能
C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能
D.电场中A点的电势低于B点的电势
B[由电场线的疏密可知场强EBEA,所以粒子的加速度aBaA.由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低,可知电势φAφB.由粒子运动轨迹的弯曲方向可知静电力做正功,所以动能、电势能的变化情况为EkBEkA,EpBφB,UAB=100V
B.φAφB,UAB=750V
C.φAφB,UBA=500V
D.φAφB,UBA=1000V
C[由于油滴静止,则油滴所受电场力与重力等大、反向,即电场方向向上,故φAφB.由E=、F=G得E=5×104V/m,又由于d=10mm=0.01m,所以UBA=Ed=500V,故选项C正确.]
考点三|电势差与电场强度的关系(只加试要求)
静电现象的应用(只加试要求)

一、电势差与电场强度的关系
1.匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积,即UAB=Ed.
公式U=Ed只适用于匀强电场,其中d为A、B两点沿电场方向的距离.
2.电场中A、B两点的电势差UAB跟电荷移动的路径无关,由电场强度E及A、B两点沿电场方向的距离d决定.
3.公式E=说明电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势.
二、静电现象的应用
1.处于静电平衡状态下导体的特征
(1)处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零.
(2)处于静电平衡状态的导体,其外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直.
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,它的表面是个等势面.地球是一个等势体.
2.静电平衡时,导体上的电荷分布有以下两个特点
(1)导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的表面.
(2)在导体外表面,越尖锐的位置电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有电荷.
3.尖端放电
所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,这相当于导体从尖端失去电荷的现象.
4.静电屏蔽
金属壳或金属网的空腔内不受外界电场的影响,壳(网)内电场强度保持为0,外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响,金属壳(网)的这种作用叫做静电屏蔽.
1.公式E=的三点注意
(1)只适用于匀强电场;
(2)d为某两点沿电场强度方向上的距离,或两点所在等势面之间的距离;
(3)电场强度的方向是电势降低最快的方向.
2.由E=可推出的两个重要推论
推论1:如图626甲所示,匀强电场中任一线段AB的中点C的电势,等于两端点电势的等差中项,即φC=.

图626
推论2:如图627所示,若匀强电场中两线段AB=CD且AB∥CD
则φA-φB=φC-φD.

图627

1.(加试要求)如图628所示,一导体AB在点电荷Q的电场中发生静电感应,下列说法正确的是()

图628
A.导体中M、N两点的电场强度不相等
B.感应电荷在M点产生的场强大于感应电荷在N点产生的场强
C.如果在AB间用一导线连接,则导线中将有电流产生
D.N点的电势大于M点的电势
B[处于静电平衡状态的导体内部各点的合场强为零,故A错误;感应电荷的场强与点电荷Q产生的电场强度大小相等,而点电荷Q在M点产生的场强大于在N点产生的场强,故感应电荷在M点产生的场强大于感应电荷在N点产生的场强,B正确;处于静电平衡状态的导体是一个等势体,故C、D错误.]
2.(加试要求)对公式E=的理解,下列说法正确的是()
A.此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差
B.a点和b点间距离越大,则这两点的电势差越大
C.匀强电场中a、b两点沿电场线的距离越大,则电场强度越小
D.公式中的d是匀强电场中a、b所在的两等势面之间的距离
D[此公式只适合匀强电场,选项A错误;a、b两点间的电势差不仅取决于场强的大小,还取决于沿电场方向的距离d,a、b间距离大,d不一定大,故选项B错误;匀强电场中的电场强度大小与a、b两点间的距离无关,是恒定的,选项C错误;公式中的d是匀强电场中a、b所在的两等势面之间的距离,选项D正确.]
3.(加试要求)(20xx·宁波联考)如图629所示,带有等量异号电荷的一对平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距6cm,C、D为电场中的两点(其中C点在金属板上),且CD=4cm,CD连线和场强方向成60°角.已知电子从D点移到C点静电力做功为3.2×10-17J,则匀强电场的场强E及A、B两点间的电势差UAB为()

图629
A.2×104N/C;450VB.1×104N/C;450V
C.2×105N/C;600VD.1×104N/C;600V
D[由题知,电子由D移到C静电力做正功W=qELCDcos60°,则E=N/C=1×104N/C.由于电子从D移到C静电力做正功,因此,受到的静电力方向向上,电子带负电,则场强方向为A→B.A、B间电势差为UAB=EdAB=1×104×6×10-2V=600V.故选项D正确.]
4.(加试要求)如图6210所示,匀强电场的电场强度E=100V/m,A、B两点相距LAB=10cm,A、B连线与电场线的夹角为60°,则UBA为()

图6210
A.-10VB.10V
C.-5VD.-3V
C[根据电势差与电场强度的关系U=Ed得UAB=ELABcos60°=100×0.1×cos60°V=5V,且沿电场线方向电势逐渐降低,φAφB,故UBA=-5V,选项C正确.]
5.(加试要求)(多选)如图所示,A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点,各点的电势分别为φA=5V,φB=2V,φC=3V,H、F三等分AB,G为AC的中点,在下列各示意图中,能正确表示该电场强度方向的是()

BC[匀强电场中将任一线段等分,则电势差等分.把AB等分为三段,AB间电压为3V,则每等分电压为1V,H点电势为4V,F点电势为3V,将FC相连,则FC为等势线,电场线垂直于FC,从高电势指向低电势,C正确;把AC相连,分为两份,AC电压为2V,则G点电势为4V,GH为等势线,电场线垂直于GH,从高电势指向低电势,B正确.]

高三物理《电场力的性质》考后题型解析


高三物理《电场力的性质》考后题型解析

[浙江考试标准]
知识内容考试要求命题规律必考加试电荷及其守恒定律bc对本章知识的考查主要以选择题为主,计算题常与其他知识综合考查,主要考点有:
1.描述电场的物理量和规律;
2.牛顿运动定律、动能定理及功能关系在静电场中的综合应用问题;
3.带电粒子在电场中的加速、偏转等问题.库仑定律c电场强度cc电势能和电势、电势差bc电势差与电场强度的关系c静电现象的应用b电容器的电容bc带电粒子在电场中的运动bd考点一|电荷及其守恒定律

1.两种电荷
(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电.
(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
2.三种起电方式:摩擦起电、感应起电和接触起电,它们的实质都是电子的转移.
3.元电荷:最小的电荷量,e=1.6×10-19_C.
4.电荷守恒定律
表述1:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变.这个结论叫做电荷守恒定律.
表述2:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变.

1.电荷分配规律
两个完全相同的金属球接触后,所带正、负电荷先“中和”,然后“平均分配”于两球.分配前后正、负电荷之和(代数和)不变.
2.最小的电荷量叫做“元电荷”.电荷量都是元电荷的整数倍,所以电荷量不能连续变化.
3.质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷相等,但不能说它们是元电荷.

1.(20xx·浙江1月学考)如图611所示,摩擦过的塑料刻度尺能够吸引轻小的纸片,这是由于它们之间存在()

图611
A.静电力B.安培力
C.洛伦兹力D.弹力
A[摩擦过的塑料刻度尺带电,能吸引小纸片,吸引小纸片的力是静电力.故选A.]
2.毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,这是因为()
A.毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上
B.毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上
C.橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上
D.橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上
A[摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体上,电中性的物体若缺少了电子带正电,多了电子就带负电.由于毛皮的原子核束缚电子的本领比橡胶棒弱,在摩擦的过程中毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上,缺少了电子的毛皮带正电,而原子核内的质子带正电荷,不能自由移动,所以选项A正确.]
3.关于元电荷,下列说法中不正确的是()
A.元电荷实质上是指电子和质子本身
B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C.元电荷的值通常取e=1.60×10-19C
D.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
A[科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量,人们把这个最小的电荷量叫做元电荷.实验得出,所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍,这就是说,电荷量是不能连续变化的物理量.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的.故选A.]
4.(加试要求)完全相同的金属小球A、B,A球带电荷量为+16Q,B球带电荷量为-8Q.现将A与B接触后分开,则A、B两球的带电荷量分别为()
A.-8Q,+16QB.+8Q,+8Q
C.+4Q,+4QD.-4Q,-4Q
C[因两球带异种电荷,所以小球A与B接触后应是先中和,后把剩余的电荷量平分,即A、B两球的带电荷量都为q==4Q,选项C对.]
考点二|库仑定律

1.点电荷
当带电体的形状、大小及电荷分布对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体可以看成点电荷.
2.库仑定律
(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.(2)表达式:F=k,式中k=9.0×109N·m2/C2,叫做静电力常量.
(3)适用条件:真空中的点电荷.

(20xx·浙江10月学考)如图612所示,一质量为m、电荷量为Q的小球A系在长为l的绝缘轻绳下端,另一电荷量也为Q的小球B位于悬挂点的正下方(A、B均视为点电荷),轻绳与竖直方向成30°角,小球A、B静止于同一高度.已知重力加速度为g,静电力常量为k,则两球间的静电力为()

图612
A.B.C.mgD.mg
A[根据库仑定律公式得F==,A选项正确,B选项错误.由于小球A、B均静止,对球A受力分析如图所示.则由平衡条件得Tsin30°=F,Tcos30°=mg,联立上式解得F=mg,C、D选项错误.]
(20xx·浙江10月学考)如图613所示,质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上,其中O点与小球A的间距为l,O点与小球B的间距为l,当小球A平衡时,悬线与竖直方向夹角θ=30°,带电小球A、B均可视为点电荷,静电力常量为k,则()

图613
A.A、B间库仑力大小F=
B.A、B间库仑力大小F=
C.细线拉力大小FT=
D.细线拉力大小FT=mg
B[由题意做图,通过几何关系可计算出A、B间距离为l,所以A、B间库仑力大小F=,A错误.
对A进行受力分析,做出受力示意图,库仑力与细线拉力呈60°,根据平衡条件可得F库=FT,F库cos30°+FTcos30°=mg,则FT=F库==,故选B.]

1.下列关于点电荷的说法中,正确的是()
A.只有体积很小的带电体才能看做点电荷
B.体积很大的带电体一定不是点电荷
C.当两个带电体的形状和大小对它们相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看做点电荷
D.任何带电球体,都可看做电荷全部集中于球心的点电荷
C[本题考查点电荷的理想化条件:只有当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,带电体才可以视为点电荷,所以选C.]
2.下列哪一个是库仑定律的表达式()
A.F=kB.F=k
C.F=kD.F=
B
3.电荷量分别为q1、q2的两个点电荷,相距r时相互作用力为F,则下列说法正确的是()
A.如果q1、q2恒定,当距离变为r/2时作用力将变为2F
B.如果其中一个电荷的电荷量和它们的距离都减半时,作用力变为4F
C.如果将它们的电荷量和距离都加倍时,作用力变为2F
D.如果它们的电荷量都加倍,距离变为r时,作用力变为2F
D[根据公式F=,当距离减少为原来的时,相互作用力变为原来的4倍;若其中一个电荷的电荷量和它们的距离都减半时,作用力变为2F;如果将它们的电荷量和距离都加倍时,作用力不变;如果它们的电荷量都加倍,距离变为r时,作用力变为2F.选项D正确.]
4.一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性良好,内部有两个完全相同的可看做点电荷的弹性金属小球A和B,电荷量分别为+9Q和-Q,两小球从图示位置由静止释放,那么,两小球再次经过图中原静止释放位置时,A球的瞬时加速度为释放时的()

图614
A.B.C.D.
A[释放时A受到的库仑力为:F=k,其加速度a==k,当两球碰撞后,所带电荷量为q==4Q.故小球A再经过原位置时,受到的库仑力为F=k,所以加速度为a′==k=,故选项A正确.]考点三|电场强度

1.电场
(1)定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质.
(2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用.
2.电场强度
(1)定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值.
(2)定义式:E=.
(3)单位:N/C或V/m.
(4)矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向.
3.场强公式的比较
4.电场的叠加
(1)电场叠加:多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和.
(2)运算法则:平行四边形定则.
5.电场线
(1)特点
①电场线从正电荷或无限远处出发,终止于无限远处或负电荷;
②电场线在电场中不相交;
③在同一电场里,电场线越密的地方场强越大;
④电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向;
⑤沿电场线方向电势逐渐降低;
⑥电场线和等势面在相交处相互垂直.
(2)几种典型电场的电场线

图615

(20xx·浙江10月学考)如图616为某一电场的电场线,M、N、P为电场线上的三个点,M、N是同一电场线上两点,下列判断正确的是()

图616
A.M、N、P三点中N点的场强最大
B.M、N、P三点中N点的电势最高
C.负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D.正电荷从M点自由释放,电荷将沿电场线运动到N点
A[电场线越密集处场强越大,三点中N点处电场线最密集,故N点场强最大,A选项正确;沿电场线方向电势降低,N点电势小于M点电势,B选项错误;负电荷在电势高的地方电势能低,所以负电荷在M点的电势能小于在N点的电势能,C选项错误;电场线弯曲不是直线,正电荷自由释放时无法沿电场线运动,D选项错误.]

1.描述电场有两种方法
电场线和电场强度.电场线较形象、直观,疏密程度反映电场的强弱,方向为电场线上该点的切线方向.
2.电场强度的大小及方向
(1)电场强度的大小可以用公式计算
(2)电场强度的大小可以用电场线的疏密程度表示,电场越强的地方,电场线越密;电场强度是矢量,它的方向跟正电荷在该点受的电场力的方向相同,即沿着电场线的切线方向.
3.等量同种和异种点电荷的电场强度的比较
比较项目等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图连线中点O处的场强连线上O点场强最小,指向负电荷一方为零连线上的场强大小(从左到右)沿连线先变小,再变大沿连线先变小,再变大沿中垂线由O点向外场强大小O点最大,向外逐渐减小O点最小,向外先变大后变小关于O点对称的A与A′、B与B′的场强等大同向等大反向
1.关于电场强度的概念,下列说法正确的是()
A.由E=可知,某电场的场强E与q成反比,与F成正比
B.正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关
C.电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关
D.电场中某一点不放试探电荷时,该点场强等于零
C[电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定,与试探电荷的受力情况及电荷性质无关,故A、D错误,C正确;电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同,与负电荷所受电场力方向相反,但场强方向与放入试探电荷的正负无关,B错误.]
2.在电场中的某点A放一个试探电荷,其电荷量为q,受到的电场力为F,则A点的电场强度为E=,下列说法正确的是()
A.若移去试探电荷,则A点的电场强度为0
B.若试探电荷的电荷量变为4q,则A点的场强变为4E
C.若放置到A点的试探电荷的电荷量变为-2q,则场中A点的场强大小和方向均不变
D.若放置到A点的试探电荷的电荷量变为-2q,则场中A点的场强大小不变,但方向相反
C[电场强度是描述电场性质的物理量,只与电场本身有关,与试探电荷无关,故C正确.]
3.如图所示的各电场中,A、B两点电场强度相同的是()

ABCD
C[电场强度是矢量,电场强度相同是指电场强度大小和方向均相同,C正确.]
4.如图617所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN.P点在y轴右侧,MP⊥MN.则O、M、N、P四点中电场强度最大的是()

图617
A.O点B.M点C.N点D.P点
A[电场线的疏密程度表示场强大小,由此可知场强最大的点为O点,故选A.]

高考物理基础知识要点复习实验八描绘小电珠的伏安特性曲线


20xx届高三物理一轮复习全案:实验八描绘小电珠的伏安特性曲线(选修3-1)
【考纲知识梳理】
一、实验目的
描绘小灯泡的伏安特性曲线.
二、实验器材
小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、开关、坐标纸.?
三、实验原理
1.用电流表和电压表测出灯泡在不同电压下的电流,建立U-I坐标系,描点连成直线或平滑曲线即得到小灯泡的伏安特性曲线.
2.为了尽可能多取些数据点并减小实验误差,应选用电流表外接法,滑动变阻器分压接法电路,因为小灯泡的电阻值较小.?
【要点名师精解】
一、实验步骤
1.连接电路
将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图7-3-22所示电路.
图7-3-22?
2.测出小电珠在不同电压下的电流
(1)闭合开关S前,滑动变阻器触头应移到最左端,以使开关闭合时小电珠电压能从0开始变化;同时,这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝.
(2)移动滑动变阻器触头的位置,测出12组不同的电压值U和电流值I,并将测量数据填入表格.
U/V00.20.40.60.81.01.2
I/A0

U/V1.62.02.42.83.23.63.8
I/A
特别提示
I-U图线在U0=1.0V左右将发生明显弯曲,故在U=1.0V左右测绘点要密,否则将出现很大误差.
3.画出伏安特性曲线
(1)在坐标纸上以U为横轴、以I为纵轴,建立坐标系.
(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点.(坐标系纵轴和横轴的标度要适中,以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)
(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小电珠的伏安特性曲线.
4.拆除电路,整理仪器
交流与思考:描绘出小电珠的伏安特性曲线后,曲线上各点对应的曲线的斜率是否表示小电珠在该电压下的电阻值?若是,说明理由;若不是,如何表示该电压下的电阻值?
提示:由于电阻的定义式为,而不是,只有U与I为线性关系时才等于,在U与I为非线性关系时,所以各点对应的曲线斜率并不表示该电压下的电阻值.该电压下的电阻值应等于该点对应的电压与电流的比值.?
5、注意事项
(1).电路的连接方式
①电流表应采用外接法:因为小电珠的电阻较小,与0~0.6A电流表串联时,电流表的分压影响不能忽略.
②滑动变阻器应采用分压式连接:目的是为了使小电珠两端的电压能从零开始连续变化.
(2).闭合电键S前,滑动变阻器触头应移到小电珠分得电压为零的位置,可以使开关闭合时小电珠电压能从零开始变化.同时,也为了防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝.
(2)U-I图线在U=1.0V左右将发生明显弯曲,故在U=1.0V左右测绘点要密,否则将出现很大误差.
(4).电流表选择0.6A量程,电压表量程选择视小电珠的额定电压而定,即使用的若是“3.8V0.3A”的小电珠,选用电压表的15V量程,若使用“2.5V0.6A”的小电珠,则选用电压表的3V量程.
(5)保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加,到额定值,读出I后立即断开开关.
(6).误差较大的点要舍去,U-I应是平滑曲线而非折线.?
6、误差分析
(1)由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大,对电路的影响会带来误差.
(2)在坐标纸上描点、作图带来误差.
交流与思考:观察小电珠的伏安特性曲线,分析特点,并说明理由.
提示:由于小电珠在电压较低时没有发光,灯丝温度较低,其电阻变化不明显,所以在伏安特性曲线的开始一段接近直线.但随着电压的不断增大,电珠开始发光,温度变化很大,因此对应电阻值也变化很大,伏安特性曲线为曲线.
【例1】有一个小灯泡上标有“4V2W”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(0~5V,内阻10kΩ)
B.电压表(0~10V,内阻20kΩ)
C.电流表(0~0.3A,内阻1Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻0.4Ω)
E.滑动变阻器(5Ω,1A)
F.滑动变阻器(500Ω,0.2A)
(1)实验中电压表应选用______,电流表应选用______.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).
(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图,并把由图7-3-23中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图.
图7-3-23
思路点拨:(1)如何通过计算选择仪器?
(2)如何判断电流表的内外接法?如何确定分压、限流接法?
解析:(1)因小灯泡的额定电压为4V,所以电压表应选用A,小灯泡的额定电流,所以电流表应选用D;小灯泡正常工作时的电阻为,因为
,Rx为小电阻,电流表应采用外接法,要求电压表从零开始变化,故滑动变阻器采用分压接法,为便于调节,滑动变阻器应选用E.
(2)满足实验要求的电路图如图7-3-24.
图7-3-24
接成的相应实物电路图如图7-3-25.
图7-3-25
答案:(1)ADE
(2)见解析
名师点评:伏安法是测量电阻的一种最基本方法,除此之外,还有替代法、半偏法等,原理是部分电路欧姆定律或闭合电路欧姆定律.通过该题,把握器材选取、电路设计的一般原则.
【感悟高考真题】
1.(20xx重庆22(2))在探究小灯泡的的伏安法测电阻实验中,所用器材有灯泡I,量程恰当的电流表A和电压表,直流电源的滑动变阻器、电键等,要求灯泡两端电压从表开始变化
①实验中滑动变阻器应采用______接法(“分压”或“限流”)
②某同学已连接如题22图2所示的电路,在连接最后一根导线的c端到直流电源正析之前,请指出其中仅有的2个不当之处,并说明如何改正
A:_______________
B:_________________

③分别测得两只灯泡l1和l2的伏安特性曲线如题22图3中Ⅰ和Ⅱ所示,然后将灯泡l1、l2与电池组(电动势和内阻均衡定)连成题22图4所示电路。多次测量后得到通过l1和l2的电流平均值分别为0.30A和0.60A.
A.在题22图3中画出电池组路端电压U和电流I的关系曲线。
B.由该曲线可知电池组的电动势为_________V,内阻为__________Ω(取两位有效数字)
【答案】⑵①分压②A.电键不应闭合,应处于断开状态B.滑动变阻器的滑动触头P位置不当,应将其置于b端③4.6V2.7Ω
【解析】⑵①探究小灯泡的伏安特性曲线要求电压从0到额定电压变化,所以滑动变阻器必须采用分压解法。
②在连接线路时必须将每个开关断开,而图中是闭合的这是第一个错误。连好线路后在闭合开关前需要将限流滑动变阻器调到阻值最大,将分压滑动变阻器调到输出为0端,在图中是b端,以保护电源和电表。
③描绘电源的伏安特性曲线要求外电阻变化测定对应的多组路端电压和电流,本实验中用两个小灯泡来改变外电阻获得两组电流值,然后在小灯泡的伏安特性曲线上查出对应的电压,用两个坐标点描绘图像。为描绘准确可以先进行理论计算,首先查出两坐标为(0.30A,3.8V)和(0.60A,3.0V),则内阻为Ω,电动势为,V,然后作出准确图像如图。
2.(20xx福建19(3))如图所示是一些准备用来测量待测电阻阻值的实验器材,器材及其规格列表如下

为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代表导线,在所给的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量阻值的电路。
答案:
3.(20xx上海物理26)在用DIS描绘电场等势线的实验中
(1)电源通过正负电极a、b在导电物质上产生的稳恒电流分布模拟了二个_____产生____;用____探测等势点。
(2)(单选题)在安装实验装置时,正确的做法是()
(A)在一块平整木板上依次放复写纸、白纸、导电纸
(B)导电纸有导电物质的一面应该向上
(C)连接电源正负极的电极a、b必须与导电物质保持绝缘
(D)连接电极a、b的电源电压为交流4~6V
【解析】
(1)点电荷,电场,DIS
(2)B
A应依次放白纸、复写纸、导电纸
B应电极a、b必须与导电物质保持导电。
C应连接电极a、b的电源电压为为直流4-6V
【考点精题精练】
1现有电源、滑动变阻器、电流表、电压表和一个额定电压小于电源电动势的小灯泡,要测量小灯泡的功率随电压变化的情况。
(1)在左框中画出所用电路的原理图。
(2)把测得的各组P、U值画在P-U2图中,各点组成组成的图线应大致是什么样子?将此图线的示意图画在右框中。
解析(1)为了使测量结果更准确,一方面考虑一般电流表内阻和小灯泡电阻比较接近,故应用电流表外接法,另一方面应使电压的变化范围尽可能大,故选用变阻器的分压接法,因此电路原理图应如图甲所示。
(2)据功率的计算公式P=UI
再据欧姆定律:故
随所加电压的增加,小灯泡发热,温度升高,电阻随温度增高而增大,故所得P-U2图线的斜率应随R的增大而减小,故P-U2图线示意图就如图乙所示。
2在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡的规格为“6V,3W”,其他供选择的器材有:
电流表A1(量程3A,内阻0.2Ω)
电流表A2(量程0.6A,内阻1Ω)
电压表V1(量程6V,内阻20kΩ)
变阻器R1(0~1000Ω,0.5A)
变阻器R2(0~20Ω,2A)
学生电源E(6V)
开关S及导线若干
(1)实验中要求电压表在0~6V范围内读数并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出伏安特性曲线,则在上述器材中,电流表应选,变阻器应选.
(2)在所给的虚线方框中画出此实验的电路图.

(3)以下是该实验的操作步骤
A.闭合开关,记下电流表、电压表的一组示数(U、I),移动变阻器的滑动触头,每移动一次记下一组(U、I)值,共测出12组数据
B.将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路
C.调节触头位置,使闭合开关前触头处于使变阻器与小灯泡并联的电阻最大的位置
D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用平滑曲线连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线
以上各步骤中存在的错误或不妥之处:?
.
将各步骤纠正后,按实验先后顺序排列起来.
(4)小灯泡的I—U图线是一条曲线,其原因是.
答案(1)A2R2
(2)外接法.因为电流表与小灯泡的电阻都较小,电流表的分压影响很大.而电压表的内阻很大,所以应采用外接法,电压表的分流影响很小,可以提高实验的准确性.电路图如下图所示.?

(3)步骤C中,闭合开关前触头应处于使变阻器与小灯泡并联的电阻为零的位置BCAD
(4)随着电压增加,通过小灯泡的电流增大,温度升高,灯泡灯丝的电阻率增加
3一般情况下,导体的电阻会随着温度的改变而改变,某同学研究了一白炽灯两端的电压与电流的关系,得到了如下实验数据:

请你完成下列工作:
(1)在如下图所示的方格纸上画出电流与电压的关系图线.

(2)实验过程中用到了下列器材:直流电源、滑动变阻器(最大值为30Ω)、电压表(量程15V,内阻约为104Ω)、电流表(量程0.6A,内阻约为0.01Ω),开关一只及导线若干,请在下图中按实验要求连接实物电路图.

(3)某同学根据实验数据及图线作出了下列推论:如果灯泡两端的电压增大20V,那么灯泡中通过的电流一定不会大于0.392A,你认为他的推论是否正确?
(4)如果把该灯泡接到电动势为6V,内阻为10Ω(内阻恒定)的电源两端,实际消耗的功率是多少?
答案(1)、(2)略(3)正确(4)0.738W
4发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件.它的电路符号如右图所示,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”的一端接低电势.某同学用实验的方法测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.
(1)在下面的虚线框内画出该同学的实验电路图.(实验中所用电压表的内阻RV约为10kΩ,电流表的内阻RmA约为100Ω).

(2)在下图中的小方格纸上用描点法画出二极管的I-U图象.

(3)若发光二极管的最佳工作电压为2.0V,而电源是由内阻不计、电动势为1.5V的两节干电池串联而成的.根据画出的伏安特性曲线上的信息分析,应该串联一个阻值多大的电阻后与电源接成闭合电路,才能使二极管工作处于最佳状态?
答案(1)由欧姆定律分析表格中的每一组数据,可以看出发光二极管的电阻是变化的,变化的范围大约在100Ω~500Ω之间,与r=1000Ω比较,属于小电阻,应采用电流表外接法;又从表格中得到信息,实验时,电压必须从0开始增大,因此滑动变阻器必须采用分压式接法.所以实验电路如下图(a)所示.

(2)将表格提供的数据在方格纸上描点,可画出二极管的I-U图线,如上图(b)中的曲线所示.
(3)83.3Ω
4.有一个小灯泡标有“6V,0.6W”的字样,现在要用伏安法测量这个灯泡的I—U图线.现有下列器材供选用:
A.电压表(0~5V,内阻10kΩ);B.电压表(0~10V,内阻20kΩ);
C.电流表(0~0.3A,内阻1Ω);D.电流表(0~0.6A,内阻0.4Ω);
E.滑动变阻器(30Ω,2A);F.学生电源(直流9V),还有开关、导线.
(1)实验中选用电压表应选,电流表应选(用序号字母表示).
(2)为使实验误差尽可能减小,画出实验电路图.
答案(1)BC
(2)见右图

5.表格中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据:

(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是下图中的(填“甲”或“乙”).

(2)在下图所示的方格纸内画出小灯泡的U-I曲线.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”).

(3)如右图所示,用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路,连接到内阻不计、电动势为3V的电源上.已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,则流过灯泡b的电流约为A.
答案(1)甲(2)见右图变大
(3)0.125

6.某同学用图所示电路,测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R
随电压U变化的图象.
(1)除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:
A1(量程100mA,内阻约2Ω);A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω).
电压表:
V1(量程5V,内阻约5kΩ);V2(量程15V,内阻约15kΩ).
滑动变阻器:
R1(阻值范围0~10Ω);R2(阻值范围0~2kΩ).
电源:
E1(电动势为1.5V,内阻约为0.2Ω);E2(电动势为4V,内阻约为0.04Ω).
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表,电压表,滑动变阻器,电源.(填器材的符号)
(2)根据实验数据,计算并描绘出R—U的图象如下图所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为Ω;当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为Ω,灯泡实际消耗的电功率为W.

(3)根据R—U图象,可确定小灯泡消耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的()?

答案(1)A2V1R1E2(2)1.511.50.78(3)A

文章来源:http://m.jab88.com/j/68985.html

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