人教版新教材必修三 第十一章 小灯泡伏安特性曲线（含答案）

人教版新教材必修三第十一章小灯泡伏安特性曲线（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
为了描绘标有“”的小灯泡伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化．所给器材如下。为了准确描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验电路图应选择如图中的( )
电流表，内阻约 电压表，内阻约
滑动变阻器电源 电键一个，导线若干
A. B. C. D.
为了测定小灯泡的伏安特性曲线，需要测得的电压范围尽可能大些，误差小些，为此，下列电路合适的是( )
A. B. C. D.
如图是某同学经过实验描绘的一个小灯泡的伏安特性曲线，分析该曲线，下列说法正确的是( )
A. 小灯泡的伏安特性曲线的斜率随着电压的升高而增大
B. 小灯泡灯丝的电阻随着电压的升高而增大
C. 欧姆定律适用于小灯泡，所以小灯泡是个线性元件
D. 小灯泡灯丝的电阻随着电压的升高而减小
如图所示是测定小灯泡伏安特性的电路图，电源电动势为，内阻不计，两电表可看做理想电表，那么下列说法中正确的是( )
A. 闭合电键前滑动变阻器的滑片应滑到最右端
B. 该电路中的滑动变阻器采用的是限流式接法
C. 将滑动变阻器的滑片向右滑动时，小灯泡变亮
D. 将滑动变阻器的滑片向右滑动时，小灯泡变暗
额定电压均为的白炽灯和的特性曲线如图甲所示，现将和完全相同的与和一起按如图乙所示电路接入电路中，则下列说法不正确的是( )
A. 的额定功率约为 B. 的实际功率约为
C. 的实际功率比的实际功率小 D. 的实际功率比的实际功率小
某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小。在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后其电流随所加电压变化的图线如图所示，为两元件的伏安特性曲线的交点。关于热敏电阻和小灯泡，下列说法中正确的是( )
A. 图中图线是小灯泡的伏安特性曲线，图线是热敏电阻的伏安特性曲线
B. 图中图线是小灯泡的伏安特性曲线，图线是热敏电阻的伏安特性曲线
C. 图线中的点，表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值
D. 图线中的点，表示该状态小灯泡的电阻小于热敏电阻的阻值
要测绘一个灯泡的伏安特性曲线，选用了电池组电动势为，内阻约为、电流表量程，内阻约、电压表量程，内阻约、开关、导线和滑动变阻器阻值范围。为了安全、准确地完成实验，应该选用的电路图为( )
A. B. C. D.
某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，三个电表均为理想电表。现闭合开关，电压表的示数为，小灯泡、，消耗的电功率分别为、。下列说法正确的是( )
A. B. 此时灯泡的阻值为
C. 电流表的示数为 D. 电流表的示数为
如图所示，为某晶体二极管的伏安特性曲线，当二极管上所加正向电压从增加至时，伏安特性曲线先是曲线，后来逐渐趋于一条直线，可知该二极管正向电阻阻值( )
A. 先减小后不变 B. 先增大后不变 C. 一直减小 D. 一直增大
小灯泡的伏安特性曲线如图所示只画出了段，由图可知，当灯泡两端电压由变为时，其灯丝电阻改变了( )
A.
B.
C.
D.
二、实验题（本大题共3小题，共40.0分）
如图为测量小灯泡的伏安特性曲线的实物连接图，闭合开关前，变阻器的滑片应该放在________选填“左”或“右”端．在这种情况下_______选填“、或”
一物理兴趣小组想通过实验探究某热敏电阻的阻值与温度的关系。实验中有如下器材：
A.热敏电阻；
B.定值电阻阻值为；
C.电压表量程为，内阻约为；
D.电流表量程为，内阻；
E.电流表量程为，内阻约为；
F.温控箱能显示温度并可调温度；
G.电源电动势为，内阻不计；
H.开关，导线若干。
为了较精确地测量电阻，该小组设计了如图甲所示电路，图中圆圈代表的电表应该是______选填“”或“”。
闭合开关，的示数如图乙所示，该示数______，若此时圆圈内电表的示数为，则______用相应的物理量符号表示。
实验中改变温控箱的温度，分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值，得到了如图丙所示的图像。根据所给的图像可知，该热敏电阻的阻值与温度的关系式是______。当温控箱中的温度达到时，热敏电阻的阻值______。
小明同学欲通过实验测定一个阻值约为的电阻的阻值。
现有电源，内阻可不计，滑动变阻器，额定电流，开关和导线若干，以及下列电表为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______选填器材前的字母；实验电路应采用图中的______选填“甲”或“乙”。

A.电流表，内阻约
B.电流表，内阻约
C.电压表，内阻约
D.电压表，内阻约
接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数_____、电压表示数____ 。某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值______保留两位有效数字。
若在问中选用甲电路，产生误差的主要原因是______选填选项前的字母
A.电流表测量值小于流经的电流值 电流表测量值大于流经的电流值
C.电压表测量值小于两端的电压值 电压表测量值大于两端的电压值
该同学在做多用电表粗测电阻时，用“”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用“______”挡选填“”或“”，换挡后，在测量前要______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：灯泡电压要求从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法，灯泡正常工作时的电阻，
则有：，，故，故应采用电流表外接法，故应选择电路，故A正确，BCD错误．
故选：．
解决本题的关键掌握器材选择的原则，以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，电流表内外接的区别．
2.【答案】
【解析】略
3.【答案】
【解析】解：：根据可知，图象上的点与原点连线的斜率应等于电阻的倒数，由于金属的电阻随温度电压或电流的增大而增大，所以图线上各点与原点连线的斜率应逐渐减小，所以A错误；
：根据选项A的分析可知，小灯泡的电阻应随电压的升高而增大，所以B正确D错误；
：线性元件的含义是指图象应是线性关系倾斜直线而不是曲线，小灯泡适用于欧姆定律但不是线性元件，所以C错误；
故选：。
题根据欧姆定律写出电流与电压的函数表达式，再根据斜率的概念讨论即可；题根据题的分析即可求解；题明确线性元件的含义是图象应是倾斜直线不是曲线．
涉及到图象问题，首先根据相应的物理规律写出公式，然后整理出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，再根据斜率和截距的概念讨论即可，注意小灯泡的伏安特性曲线中的斜率应是图线上的点与原点连线的斜率，表示曲线切线的斜率．
4.【答案】
【解析】解：由图可知采用的是滑动变阻器的分压接法，被测小灯泡与滑动变阻器的左半部分阻值并联，闭合电键前变阻器的滑片应滑到最左端，此时灯泡上电压最小，将变阻器的滑片向右滑动时，小灯泡变亮；故ABD错误，C正确；
故选：。
由图可知采用的是滑动变阻器的分压接法，开始时应将滑动变阻器滑片置于使小灯泡上电压最小的一端。
本题考查滑动变阻器分压接法的电路认识，知道被测元件的电压与滑动变阻器并联部分电阻上的电压相同。
5.【答案】
【解析】解：、由图可知，当电压为时，的电流为，故L的额定功率，故A正确；
B、两灯泡串联时，流过两电阻的电流相等，而总电压应为，由图象可知，串联时电流约为，此时的电压为，故此时的功率，而的电压为，那么的功率，故B正确；
C、当电压为时，的电流为，故L的时间功率，的实际功率比的实际功率小：，故C错误，故D正确；
本题选不正确的
故选：。
由图可知当电压为额定电压时的电流，则由功率公式可得出额定功率；串联后接在的电源上，则两电阻两端的电压达不到，但二者电压之和应为，由图可读出电阻的电流，则可求得功率．
本题要结合图象和串并联电路的性质进行分析，注意灯丝电阻随电压的变化发生变化，故不能先求电阻，再进行计算．
6.【答案】
【解析】
【试题解析】
【分析】
热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，而小灯泡的电阻随温度的升高而增加；图象上某点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数。
本题关键是明确小灯泡和热敏电阻的电阻随温度升高的变化情况，然后结合图象得到小灯泡和热敏电阻的伏安特性曲线进行分析。
【解答】
随着电压的增加，元件的热功率增加，温度升高；从图象可以看出，图线对应电阻减小，图象对应电阻增加；热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，而小灯泡的电阻随温度的升高而增加；故是热敏电阻，是小灯泡；故B正确，A错误；
图线中的点，电流和电压都相等，根据欧姆定律，电阻相等，故CD错误。
故选B。

7.【答案】
【解析】解：由于本实验需要测多组数据才能准确描绘伏安特性曲线，并且要求电压从零调节，所以变阻器应用分压式接法，由于小灯泡电阻较小，所以为了减小误差，应采用电流表外接法，故A正确，BCD错误。
故选：。
根据实验要求电压从零调可知变阻器应用分压式接法；同时分析灯泡电阻与电压表和电流表内阻间的大小关系，从而明确电流表内、外接法的选择。
本题考查描绘灯泡伏安特性曲线的实验原理图，要注意明确本实验要采用滑动变阻器分压接法和电流表外接法来进行实验。
8.【答案】
【解析】解：、电压表的示数为，由图象得到通过的电流，即电流表的示数为；
和各分得一半的电压，即，由图象得到通过和的电流。
电流表的示数为，故C正确，D错误；
A、根据电功率的计算公式可得消耗电功率：
消耗电功率：
则：，故A错误；
B、此时灯泡的阻值为：，故B错误。
故选：。
根据图象可以读出灯泡在不同电压下的电流，然后再根据欧姆定律及功率公式计算相应的电功率。
灯泡的电阻不是一个定值，由伏安特性曲线可以知道会随着两端的电压变化而变化，一定要根据图象读出通过灯泡的电流，而不是计算出来的，
9.【答案】
【解析】解：在二极管的伏安特性曲线中，，即图像上每点的横坐标与纵坐标的比值，所以由图可知随着二极管所加电压不断增加，横坐标与纵坐标的比值一直减小，则二极管的阻值一直减小，故ABD错误，C正确。
故选：。
根据伏安特性曲线求电阻。
10.【答案】
【解析】解：由图示图象可知，灯泡电压时，电流，此时灯泡电阻
当灯泡两端电压时电流，此时灯泡电阻
该过程灯丝电阻的改变量，故A正确，BCD错误。
故选：。
由图示图象求出电压对应的电流，应用欧姆定律求出灯泡的电阻，然后求出等死电阻的改变量。
本题考查了欧姆定律的应用，根据图示灯泡图象求出电压对应的电流是解题的前提，应用欧姆定律求出两种情况下灯泡电阻，然后可以求出灯泡电阻的变化量。
11.【答案】左；
【解析】
【分析】
本题考查了实验注意事项、误差分析，知道滑动变阻器的分压限流接法和测量电路的内外接是解决本题的关键。
滑动变阻器采用分压接法闭合开关前，滑片应置于分压电路分压为零的位置；根据测量电路的内外接确定实验误差。
【解答】
滑动变阻器采用分压接法闭合开关前，滑片应置于分压电路分压为零的位置，即滑片应放在左端；本题采用的是电流表的外接法，该接法中存在电压表的分流，故测量结果偏小。故答案为：左；
12.【答案】；，；，。
【解析】
【分析】
根据实验器材与实验原理判断；
根据图乙所示表盘确定其分度值，读出其示数，然后应用欧姆定律求出电阻；
根据图丙所示图象得出热敏电阻的阻值与温度的关系式，并求解温控箱中的温度达到时，热敏电阻的阻值。
本题考查的是探究某热敏电阻的阻值与温度的关系实验，理解实验原理、分析清楚图示图象是解题的前提；应用串并联电路特点与欧姆定律，根据图示图象求出图象的函数表达式即可解题。
【解答】
如图甲所示电路，电压表的量程为，而电源电动势为，电压表的最大偏角不足其量程的，所以图中圆圈代表的电表应该是电流表，即，内阻已知的电流表可以当电压表使用。
电流表的量程是，由图乙所示表盘可知，其分度值为，示数为；根据图示电路图，若此时圆圈内电表的示数为，由欧姆定律可知电阻阻值为：；
设热敏电阻与温度的关系为，由图丙所示图象可知，纵轴截距，图象的斜率，
则热敏电阻与温度的关系为：
当温控箱中的温度达到时，热敏电阻此时的阻值为。
13.【答案】；；甲；；；；；；重新调零。
【解析】
【分析】
对电学实验应明确：根据电源电动势或待测电阻的额定电压来选择电压表量程；根据通过待测电阻的最大电流来选择电流表量程．根据电路中需要的最大电阻来选择变阻器，当变阻器的全电阻满足要求时，变阻器可以采用限流式接法；当变阻器全电阻太小或电路要求电流从零调时，变阻器应采用分压式接法，此时应选择全电阻小的变阻器，可方便调节．当待测电阻满足时，电流表应用外接法，满足时，电流表应用内接法．指针偏角过大，说明待测电阻阻值较小，为了准确要换较小挡，换挡后，在测量前要重新欧姆调零。
关键是首先根据电源电动势大小选择出电压表量程，再根据通过待测电阻的最大电流来选择电流表量程；然后根据闭合电路欧姆定律结合电流表最小电流求出电路中需要的最大电阻来选择变阻器；再根据待测电阻满足可知电流表应用外接法。
关键是明确电表的读数要求：电表有“”估读、“”估读和“”估读三种方式，要看电表每小格的读数是多少，若每小格读数为，则应是“”估读，即应估读到；若每小格读数为，则应是“”估读，即应估读到。
关键是根据欧姆定律和串并联规律，将电表内阻考虑在内即可求解。
针偏角过大，说明待测电阻阻值较小，为了准确要换较小挡，换挡后，在测量前要重新欧姆调零。
【解答】
由于电源电动势为，所以电压表应选的量程；故选C；
根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：，所以电流表应选B；
由于待测电阻满足，所以电流表应用外接法，即电路图应是“限流外接”，所以应采用图甲电路．
电流表的读数为：，电压表的读数为：，所以待测电阻为：；
根据欧姆定律和串并联规律可知，采用甲电路时由于电压表的分流作用，导致电流表的测量值大于流经的电流，所以产生误差的主要原因是；
指针偏角过大，说明待测电阻阻值较小，为了准确要换挡，换挡后，在测量前要重新欧姆调零。
故答案为：；；甲；；；；；；重新调零。
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