（新課改省份專用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 專題課二 實(shí)驗(yàn)：描繪小電珠的伏安特性曲線學(xué)案（含解析）.doc

實(shí)驗(yàn)：描繪小電珠的伏安特性曲線一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?描繪小電珠的伏安特性曲線。2分析伏安特性曲線的變化規(guī)律。二、實(shí)驗(yàn)原理(1)測(cè)多組小電珠的U、I的值，并繪出IU圖像。(2)由圖線的斜率反映電流與電壓和溫度的關(guān)系。三、實(shí)驗(yàn)器材小電珠“3.8 V,0.3 A”、電壓表“03 V15 V”、電流表“00.6 A3 A”、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆。四、實(shí)驗(yàn)步驟1畫(huà)出電路圖(如圖甲所示)。2將小電珠、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖乙所示的電路。3測(cè)量與記錄移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，測(cè)出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中。五、數(shù)據(jù)處理1在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標(biāo)系。 2在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。3將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)，得到小電珠的伏安特性曲線。六、誤差分析1由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無(wú)窮大，對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差，電流表外接，由于電壓表的分流，使測(cè)得的電流值大于真實(shí)值。2測(cè)量時(shí)讀數(shù)帶來(lái)誤差。3在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來(lái)誤差。七、注意事項(xiàng)1電流表外接法：本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)小電珠燈絲的電阻值較小，因此測(cè)量電路必須采用電流表外接法。2滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接：本實(shí)驗(yàn)要作出IU圖像，要求測(cè)出一組包括零在內(nèi)的電流、電壓值，故控制電路必須采用分壓接法。3保護(hù)元件安全：為保護(hù)元件不被燒毀，開(kāi)關(guān)閉合前變阻器滑片應(yīng)置于使接入電路的電阻最大位置處。加在小電珠兩端的電壓不要超過(guò)其額定電壓。基礎(chǔ)考法考法(一)實(shí)驗(yàn)原理與操作1有一個(gè)小電珠上標(biāo)有“4 V2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)電珠的IU圖線。有下列器材供選用：A電壓表(05 V，內(nèi)阻10 k)B電壓表(010 V，內(nèi)阻20 k)C電流表(00.3 A，內(nèi)阻1 )D電流表(00.6 A，內(nèi)阻0.4 )E滑動(dòng)變阻器(5 ，1 A)F滑動(dòng)變阻器(500 ，0.2 A)(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用_，電流表應(yīng)選用_。(用序號(hào)字母表示)(2)為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求電壓從零開(kāi)始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_。(用序號(hào)字母表示)(3)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫(huà)出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖，并把下圖中所示的實(shí)驗(yàn)器材用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖。解析：(1)因小電珠的額定電壓為4 V，為保證安全，選用的電壓表量程應(yīng)稍大于4 V，但不能大太多，量程太大則示數(shù)不準(zhǔn)確，故選用05 V的電壓表，故選A；由PUI得，小電珠的額定電流I0.5 A，故應(yīng)選擇00.6 A量程的電流表，故選D。(2)由題意可知，電壓從零開(kāi)始變化，并要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動(dòng)變阻器，故選E。(3)小電珠內(nèi)阻R8 ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于小電珠內(nèi)阻，應(yīng)采用電流表外接法，故電路圖和實(shí)物連接圖如圖所示。答案：(1)AD(2)E(3)圖見(jiàn)解析2小華和小明在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中：電壓U/V0.000.200.400.701.001.301.702.102.50電流I/A0.000.140.240.260.370.400.430.450.46(1)實(shí)驗(yàn)室有兩種滑動(dòng)變阻器供選擇：A滑動(dòng)變阻器(阻值范圍010 、額定電流3 A)B滑動(dòng)變阻器(阻值范圍02 000 、額定電流1 A)實(shí)驗(yàn)中選擇的滑動(dòng)變阻器是_。(填寫字母序號(hào))(2)在圖甲中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。(3)開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至最_(選填“左”或“右”)端。(4)利用表中數(shù)據(jù)，在圖乙中畫(huà)出小燈泡的UI圖線。(5)他們?cè)赨I圖像上找到小燈泡工作電壓為2.0 V時(shí)的坐標(biāo)點(diǎn)，計(jì)算此狀態(tài)的電阻值時(shí)，小明提出用圖像上該點(diǎn)曲線斜率表示小燈泡的阻值；小華提出該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示小燈泡的阻值。你認(rèn)為_(kāi)(選填“小華”或“小明”)的方法正確。解析：(1)由于燈泡的電阻大約在幾歐左右，為了便于測(cè)量，滑動(dòng)變阻器選擇010 的。(2)由于燈泡的電壓和電流從零開(kāi)始測(cè)起，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法；電流表采用外接法。實(shí)物連線圖如圖所示。(3)為了保護(hù)測(cè)量電路，開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至最左端。(4)描點(diǎn)連線。用平滑的曲線將所描的點(diǎn)連起來(lái)，使盡可能多的點(diǎn)在曲線上，小燈泡的UI圖線如圖所示。(5)根據(jù)歐姆定律知，R，電阻的大小為該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率，故小華的方法正確。答案：(1)A(2)見(jiàn)解析圖(3)左(4)見(jiàn)解析圖(5)小華方法指導(dǎo)1滑動(dòng)變阻器的選取在分壓電路中，一般選用總阻值小于用電器電阻的滑動(dòng)變阻器。在限流電路中，一般選用總阻值和用電器電阻相差不多或大幾倍的滑動(dòng)變阻器。2滑動(dòng)變阻器的兩種連接方式限流式接法分壓式接法兩種接法的電路圖負(fù)載R上電壓的調(diào)節(jié)范圍E0E3兩種接法的適用條件(1)限流式接法適合測(cè)量阻值較小的電阻(跟滑動(dòng)變阻器的最大電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的最大電阻還小)。(2)分壓式接法適合測(cè)量阻值較大的電阻(一般比滑動(dòng)變阻器的最大電阻要大)。(3)若實(shí)驗(yàn)中要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，則必須采用分壓式接法?？挤?二)數(shù)據(jù)處理和誤差分析3某學(xué)習(xí)小組探究一小燈泡在不同電壓下的功率大小，實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。(1)實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右移動(dòng)過(guò)程中，電流表的示數(shù)從零開(kāi)始逐漸增大，請(qǐng)按此要求用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖甲中完成余下導(dǎo)線的連接；(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表記錄：序號(hào)12345678910電壓U/V00.30.60.91.21.51.82.12.42.7電流I/A00.100.200.280.350.400.450.480.500.51請(qǐng)將剩余兩個(gè)點(diǎn)描在圖乙的坐標(biāo)圖中，并畫(huà)出小燈泡的伏安特性曲線；(3)根據(jù)所畫(huà)伏安特性曲線判斷：將該燈泡直接接在一電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻為1 的電源兩端，小燈泡的功率為_(kāi) W；(結(jié)果保留兩位小數(shù))將_只相同的小燈泡并聯(lián)后，與中電源以及一定值電阻R00.25 串聯(lián)成閉合回路，可使燈泡消耗的總功率最大，最大值約為_(kāi) W。(結(jié)果保留兩位小數(shù))解析：(1)探究小燈泡在不同電壓下的功率大小，電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，實(shí)物電路圖如圖所示：(2)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出圖像如圖所示：(3)在燈泡UI圖像中作出電源的UI圖像如圖所示。由圖示圖像可知，燈泡兩端電壓U2.5 V，通過(guò)燈泡的電流I0.5 A，燈泡功率：PUI2.50.5 W1.25 W。電源與電阻R0整體可以看做等效電源，等效電源內(nèi)阻為(10.25)1.25 ，當(dāng)燈泡并聯(lián)電阻為1.25 時(shí)燈泡總功率最大，此時(shí)路端電壓為1.5 V，由燈泡UI圖像可知，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.4 A，燈泡的電阻：RL 3.75 ，則三只燈泡并聯(lián)電阻為1.25 ，三只燈泡并聯(lián)時(shí)燈泡總功率最大，Pmax3UI1.80 W。答案：(1)圖見(jiàn)解析(2)圖見(jiàn)解析(3)1.25(1.211.30均可)31.804物理興趣小組的同學(xué)們從實(shí)驗(yàn)室中找到一只小燈泡，其標(biāo)稱功率值為 0.75 W，額定電壓值已模糊不清。他們想測(cè)定其額定電壓值，于是先用歐姆表直接測(cè)出該燈泡的電阻約為2 ，然后根據(jù)公式計(jì)算出該燈泡的額定電壓 U V1.22 V。他們懷疑所得電壓值不準(zhǔn)確，于是，再利用下面可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路，測(cè)量通過(guò)燈泡的電流和它兩端的電壓并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)繪制燈泡的UI圖線，進(jìn)而分析小燈泡的額定電壓。A電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約3 k)B電流表A1(量程150 mA，內(nèi)阻約2 )C電流表A2(量程500 mA，內(nèi)阻約0.6 )D滑動(dòng)變阻器R1(020 )E滑動(dòng)變阻器R2(0100 )F電源E(電動(dòng)勢(shì)4.0 V，內(nèi)阻不計(jì))G開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干H待測(cè)燈泡L(額定功率0.75 W，額定電壓未知)(1)在下面的虛線框中畫(huà)出他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，指出上述器材中，電流表選擇_(選填“A1”或“A2”)；滑動(dòng)變阻器選擇_(選填“R1”或“R2”)。 (2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一同學(xué)將燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加，當(dāng)電壓達(dá)到1.23 V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很暗，當(dāng)達(dá)到2.70 V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡已過(guò)亮，便立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，并將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在表格中：次數(shù)1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310請(qǐng)你根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在如圖所示坐標(biāo)系中作出燈泡的UI圖線。(3)由圖像得出該燈泡的額定電壓應(yīng)為_(kāi) V；這一結(jié)果大于1.22 V，其原因是_。解析：(1)根據(jù)PI2R，估算出燈泡的額定電流大約是600 mA，因此電流表應(yīng)選A2；本實(shí)驗(yàn)要描繪出燈泡的UI圖線，需要測(cè)量多組數(shù)據(jù)，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，所以應(yīng)選阻值較小的R1；小燈泡電阻較小，電流表應(yīng)外接。原理圖如圖甲所示。(2)描點(diǎn)，并用平滑曲線連線，燈泡的UI圖線如圖乙所示。(3)由PUI0.75 W，再結(jié)合圖像可知U額2.5 V；小燈泡的額定電壓大于1.22 V的原因是小燈泡的冷態(tài)電阻小于正常工作時(shí)的電阻。答案：(1)見(jiàn)解析圖甲A2R1(2)見(jiàn)解析圖乙(3)2.5(2.42.6均可)小燈泡的冷態(tài)電阻小于正常工作時(shí)的電阻(或小燈泡的電阻隨溫度的升高而變大)例1(2018全國(guó)卷)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖(a)所示的電路探究在25 80 范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性。所用器材有：置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT，其標(biāo)稱值(25 時(shí)的阻值)為900.0 ；電源E(6 V，內(nèi)阻可忽略)；電壓表(量程150 mV)；定值電阻R0(阻值20.0 )，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1 000 )；電阻箱R2(阻值范圍0999.9 )；單刀開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按圖(a)連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0 。將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開(kāi)S1，記下此時(shí)R2的讀數(shù)。逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0 。實(shí)驗(yàn)得到的R2t數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列問(wèn)題：(1)在閉合S1前，圖(a)中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到_(填“a”或“b”)端。(2)在圖(b)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出R2t曲線。(3)由圖(b)可得到RT在25 80 范圍內(nèi)的溫度特性。當(dāng)t44.0 時(shí)，可得RT_ 。(4)將RT握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖(c)所示，該讀數(shù)為_(kāi)，則手心溫度為_(kāi)。三步穩(wěn)解題1分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄磕碂崦綦娮璧臏囟忍匦浴?確定實(shí)驗(yàn)原理：利用等效替代法測(cè)出不同溫度下熱敏電阻的阻值，描繪出溫度特性R2t曲線，然后根據(jù)溫度特性曲線解決實(shí)際問(wèn)題。3制定數(shù)據(jù)處理方案：采用等效替代法測(cè)量電阻的阻值，通過(guò)畫(huà)出的R2t圖線可確定不同溫度下熱敏電阻的阻值，最后應(yīng)用顯示的電阻值，確定手心溫度。解析(1)閉合開(kāi)關(guān)S1前，應(yīng)讓滑片移動(dòng)到b端，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大。(2)把t60 和t70 對(duì)應(yīng)的兩組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫(huà)點(diǎn)，然后用平滑的曲線畫(huà)出R2t曲線，使盡可能多的點(diǎn)位于曲線上，如圖所示。(3)由圖像可知t44.0 時(shí)，電阻的阻值約為450 。(4)由題圖(c)可得電阻箱阻值為620.0 ，由圖像可得溫度約為33.0 。答案(1)b(2)圖見(jiàn)解析(3)450(4)620.033.0例2(2017全國(guó)卷)某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性。所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A)；電壓表(量程3 V，內(nèi)阻3 k)；電流表(量程0.5 A，內(nèi)阻0.5 )；固定電阻R0(阻值1 000 )；滑動(dòng)變阻器R(阻值09.0 )；電源E(電動(dòng)勢(shì)5 V，內(nèi)阻不計(jì))；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。 (2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示。由實(shí)驗(yàn)曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率_(填“增大”“不變”或“減小”)。(3)用另一電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 )和題給器材連接成圖(b)所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率。閉合開(kāi)關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為_(kāi) W，最大功率為_(kāi) W。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))三步穩(wěn)解題1分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯啃襞莸姆蔡匦浴?確定實(shí)驗(yàn)原理：題目中提供了小燈泡的伏安特性曲線，通過(guò)分析曲線的斜率判斷隨著電流增加時(shí)小燈泡的電阻的變化及燈絲電阻率的變化，然后小燈泡與另一電源連接，改變滑動(dòng)變阻器，判斷小燈泡的最小、最大功率。3制定數(shù)據(jù)處理方案：要求小燈泡兩端電壓從零開(kāi)始變化，故滑動(dòng)變阻器用分壓式接法，求出小燈泡的電阻，比較電流表與電壓表的阻值可判斷電流表內(nèi)接或外接；伏安特性曲線的斜率越小，小燈泡的阻值越大，燈絲電阻率越大；小燈泡與另一電源連接，要判斷小燈泡的功率，可將滑動(dòng)變阻器等效為電源的內(nèi)阻，畫(huà)出電源的路端電壓隨電流的變化圖線，圖線的交點(diǎn)即為小燈泡的電壓和電流。解析(1)要實(shí)現(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，則滑動(dòng)變阻器需要設(shè)計(jì)成分壓接法；電壓表 應(yīng)與固定電阻R0串聯(lián)，將量程改為4 V。由于小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻約為12 ，所以需將電流表外接。電路圖如圖所示。(2)IU圖像中隨著電流的增大，圖線的斜率變小，小燈泡的電阻增大。根據(jù)電阻定律R，得燈絲的電阻率增大。(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大為9.0 時(shí)，流過(guò)小燈泡的電流最小，小燈泡的實(shí)際功率最小，把滑動(dòng)變阻器視為等效電源內(nèi)阻的一部分，在題圖(a)中畫(huà)出等效電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 9.0 10 )的伏安特性曲線，函數(shù)表達(dá)式為U410I(V)，圖線如圖中所示，故小燈泡的最小功率為PminU1I11.750.225 W0.39 W。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最小為零時(shí)，流過(guò)小燈泡的電流最大，小燈泡的實(shí)際功率最大，在題圖(a)中畫(huà)出電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 )的伏安特性曲線，函數(shù)表達(dá)式為U4I(V)，圖線如圖中所示，故小燈泡的最大功率為PmaxU2I23.680.318 W1.17 W。答案(1)圖見(jiàn)解析(2)增大增大(3)0.391.17創(chuàng)新領(lǐng)悟測(cè)量對(duì)象的變化 1.驗(yàn)證二極管的伏安特性曲線。2.加上直流電源E及滑動(dòng)變阻器R，將電路圖連接完整。實(shí)驗(yàn)結(jié)論的延伸1.測(cè)量電容器充電時(shí)兩極板間的電壓隨時(shí)間的變化。2.電路中增加R2和S2，作用是實(shí)驗(yàn)前使電容器所帶的電荷中和。創(chuàng)新考法1二極管的說(shuō)明書(shū)上提供了它的伏安特性曲線(正向最大電流40 mA左右)，物理興趣小組想要驗(yàn)證該二極管的伏安特性曲線。(1)選擇好實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備連接電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)二極管外殼正負(fù)極的標(biāo)識(shí)不清楚，于是就用多用電表歐姆擋判斷二極管的正負(fù)極，用歐姆表“1 k”擋兩次實(shí)驗(yàn)情況如圖甲、乙所示，由此可知_(填“A”或“B”)端為二極管的正極；(2)該物理興趣小組要對(duì)二極管加正向電壓時(shí)的伏安特性曲線進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A直流電源E：電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；B待測(cè)二極管D；C滑動(dòng)變阻器R：020 ；D電壓表V：量程3 V，內(nèi)阻約20 k；E電流表A：量程50 mA，內(nèi)阻約5 ；F開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干。請(qǐng)?jiān)谙逻吿摼€框內(nèi)的實(shí)驗(yàn)電路圖中加上直流電源E及滑動(dòng)變阻器R，并將電路圖連接完整。解析：(1)題圖甲所示多用電表歐姆擋顯示電阻很大，說(shuō)明圖甲中紅表筆接的是二極管正極，即B端為二極管的正極。(2)驗(yàn)證二極管的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)需要滑動(dòng)變阻器連接成分壓接法。由于二極管正向電阻較小，電流表外接，電路圖如圖所示。答案：(1)B(2)實(shí)驗(yàn)電路圖見(jiàn)解析2.某同學(xué)利用如圖甲所示電路測(cè)量電容器充電時(shí)兩極板間的電壓隨時(shí)間的變化。實(shí)驗(yàn)中使用的器材為：電池E(內(nèi)阻很小)、開(kāi)關(guān)S1和S2、電容器C(約100 F)、電阻R1(約200 k)、電阻R2(1 k)、電壓表V(量程6 V)、秒表、導(dǎo)線若干。(1)按圖甲所示的電路原理將圖乙中實(shí)物圖連線。(2)先閉合開(kāi)關(guān)S2，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S1，同時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)。若某時(shí)刻電壓表的示數(shù)如圖丙所示，電壓表的讀數(shù)為_(kāi) V(保留兩位小數(shù))。(3)該同學(xué)每隔10 s記錄一次電壓表的讀數(shù)U，記錄的數(shù)據(jù)如表所示。在給出的坐標(biāo)紙上繪出Ut圖線，已知只有一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)誤差較大，該數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的表中的時(shí)間是_ s。時(shí)間t/s10.020.030.040.050.060.0電壓U/V2.143.454.234.515.005.18(4)電路中C、R2和S2構(gòu)成的回路的作用是_。解析：(1)根據(jù)電路原理圖，實(shí)物圖連線如圖所示。(2)電壓表的量程為6 V，分度值為0.1 V，所以讀數(shù)為3.60 V。(3)先描點(diǎn)，然后用平滑的曲線將所描的點(diǎn)連接起來(lái)，如圖所示。由圖可以看出t40 s對(duì)應(yīng)的點(diǎn)誤差較大。(4)電路中C、R2和S2構(gòu)成的回路，先閉合開(kāi)關(guān)S2，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，使電容器上所帶電荷量釋放干凈，不影響實(shí)驗(yàn)。答案：(1)見(jiàn)解析圖(2)3.60(3)圖像見(jiàn)解析圖40(4)使每次實(shí)驗(yàn)前電容器兩極板上的電荷相中和3.在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用的電流表內(nèi)阻為幾歐，電壓表內(nèi)阻為十幾千歐。實(shí)驗(yàn)中得到了多組數(shù)據(jù)，通過(guò)描點(diǎn)連線在IU坐標(biāo)系中得到了小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示。(1)在虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并在圖乙中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接電路。(2)根據(jù)圖甲，可確定小燈泡的功率P與U2和P與I2的關(guān)系，下列示意圖中合理的是_。(3)將被測(cè)小燈泡、定值電阻R和電源串聯(lián)成如圖丙所示的電路。電源電動(dòng)勢(shì)為6.0 V，內(nèi)阻為1.0 。若電路中的電流為0.40 A，則定值電阻R所消耗的電功率為_(kāi) W。解析：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，由題圖甲可知電壓、電流從零開(kāi)始可調(diào)，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，又由于燈泡的電阻與電流表阻值相差不大，與電壓表內(nèi)阻相差較大，所以電流表采用外接法，電路原理圖、實(shí)物圖如圖所示。(2)小燈泡的電阻隨溫度升高而增大，由功率PI2R，PI2圖像的斜率逐漸增大，C錯(cuò)誤，D正確；由P，PU2圖像的斜率逐漸減小，A、B錯(cuò)誤。(3)當(dāng)電路中的電流I0.40 A，由圖像可得小燈泡兩端的電壓U4 V，定值電阻R兩端的電壓U1EUIr1.6 V，所消耗的電功率PU1I0.64 W。答案：(1)見(jiàn)解析圖(2)D(3)0.64