第2章 第5节 实验：描绘I－U特性曲线-课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第三册教用课件(教科版)

课后达标检测 1 题组1　导体的伏安特性曲线 1．(2024·广东广州期中)半导体材料制作的纯电阻，它的电阻率随温度的升高而减小，当两端所加的电压由零逐渐增大时，选项中符合“电阻率随温度的升高而减小”的是(　　) √ 课后达标检测 4 5 6 7 1 2 3 课后达标检测 4 5 6 7 1 2 3 2．某小灯泡的额定电压为3 V，其伏安特性曲线如图所示，则小灯泡正常发光时的电阻为(　　) √ A．15 Ω　　　　　　 B．30 Ω C．0.07 Ω D．0.03 Ω 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 3．(2024·江苏靖江中学校考)两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．R1>R2 B．R1和R2串联后的总电阻的I－U图线应在区域Ⅲ C．R1和R2串联后的总电阻的I－U图线应在区域Ⅱ D．R1和R2并联后的总电阻的I－U图线应在区域Ⅱ √ 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 解析：I－U图像中图线的斜率表示电阻的倒数，由题图可知，R1＜R2，故A错误； R1和R2串联后的总电阻为R1＋R2，可得图线斜率更小，图线应在区域Ⅲ，故B正确，C错误； R1和R2并联后的总电阻小于任何一个电阻，所以图线斜率更大，应在区域Ⅰ，故D错误。 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 4．(2024·江苏南京市宁海中学期末)某物理实验操作社团成员测得一只小灯泡的伏安特性曲线如图所示，小组讨论时，你认为正确的说法是(　　) A．甲同学认为图线斜率减小，所以灯泡电阻在减小 B．乙同学认为图线与横轴所围面积代表功率， 所以电压为3 V时，小灯泡功率约为0.52 W C．丙同学认为根据欧姆定律，可以算出当电压为1.5 V时，灯泡电阻约7.5 Ω D．丁同学认为图线不是直线，且小灯泡会发光，所以小灯泡不是纯电阻 √ 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 解析：I－U图线的斜率表示电阻的倒数，所以图线斜率减小，灯泡电阻在增大，A错误； 由题图可知，电压为3 V时，电流为0.25 A，所以小灯泡功率PL＝ULIL＝3×0.25 W＝0.75 W，B错误； 小灯泡是纯电阻，D错误。 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 题组2　测小灯泡的伏安特性曲线 5．有一个小灯泡上标有“4 V　2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线。现有下列器材可供选择： A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ) B．电压表(0～15 V，内阻20 kΩ) C．电流表(0～3 A，内阻1 Ω) D．电流表(0～0.6 A，内阻0.4 Ω) E．滑动变阻器(10 Ω，2 A) F．滑动变阻器(500 Ω，1 A) G．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 (1)实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由： ____________________________________________________________。 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，故采用甲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。 描绘小灯泡的I－U图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 (2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(用序号字母表示)。 解析：因小灯泡额定电压为4 V，则电压表选量程0～5 V的A而舍弃量程0～15 V 的B，因0～15 V的量程太大，读数误差大。小灯泡的额定电流I＝0.5 A，则电流表只能选D。滑动变阻器应选最大阻值较小的E，这样在实验中移动滑片时能使电路中的电压和电流有明显的变化，减小读数误差。 A D E 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 (3)把图丙中所示的实验器材用实线连接成实物电路图。 丙 图见解析 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 6．有一个额定电压为2.8 V的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的I－U图像，有下列器材供选用： A．电压表(量程0～3 V，内阻6 kΩ) B．电压表(量程0～15 V，内阻30 kΩ) C．电流表(量程0～3 A，内阻0.1 Ω) D．电流表(量程0～0.6 A，内阻0.5 Ω) E．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)　 F．滑动变阻器(阻值范围0～200 Ω，额定电流0.5 A) G．学生电源(输出电压为3 V) 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 (1)用图甲所示的电路进行测量，电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。(均用字母表示) A D E 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 解析：小灯泡的额定电压为2.8 V，故电压表选用的量程为0～3 V，即选A；由题图乙可知电流表选用的量程为0～0.6 A，即选D；采用分压式接法时，滑动变阻器一般选电阻小的，便于调节且相对误差小，即选E。 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 (2)通过实验测得灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由图像得灯泡在正常工作时的电阻为________Ω。(结果保留2位有效数字) 4.8 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 7．某实验小组为描绘小灯泡L的伏安特性曲线，准备了以下器材： A．小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.5 A) B．电流表A1(量程0～0.6 A，内阻r1约为10 Ω) C．电流表A2(量程0～100 mA，内阻为r2＝2 Ω) D．定值电阻R1＝10 Ω E．定值电阻R2＝40 Ω F．滑动变阻器R3(最大阻值10 Ω，最大电流1.5 A)　 G．滑动变阻器R4(最大阻值100 Ω，最大电流1 A) H．电源电压为4.5 V I．开关S，导线若干 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 (1)实验中滑动变阻器应选用________(选填“R3”或“R4”)；定值电阻应选用__________(选填“R1”或“R2”)。 解析：为了得到小灯泡完整的伏安特性曲线，小灯泡两端的电压应从0开始，因此滑动变阻器应采用分压接法，而为了方便调节应选阻值较小的滑动变阻器R3；所给仪器中缺少电压表，因此需要用已知内阻的小量程电流表串联定值电阻进行电压表的改装，而电源电压为4.5 V，因此所改装的电压表的量程要与电源电压相近，则电流表A2应与定值电阻R2串联改装成电压表，改装后的量程为U＝0.1×(40＋2)V＝4.2 V，能保证测量的精度。 D E 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 (2)实验为了得到小灯泡完整的伏安特性曲线，该小组同学设计好实验电路图后已经连好了部分导线，如图甲所示，请用笔画线代替导线将实物图连线补充完整。 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 解析：滑动变阻器为分压式接法，而分压式接法为“一上两下”，另电流表A1应选择外接，使改装后的电压表分流，用电流表A1的示数与电流表A2的示数做差可得到通过小灯泡的电流，且这样所测通过小灯泡的电流无误差，电路连接图如图所示。 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 (3)多次测量，描绘出I2－(I1－I2)图像如图乙所示，其中I1为电流表A1的读数，I2为电流表A2的读数。由图线可知，灯泡两端电压为0.84 V和2.52 V时灯泡电阻阻值之比为________。　 4.8 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 2 3 1 课后达标检测 $