2020二轮复习实验与研究精解集汇 描绘小电珠的伏安特性曲线(解析版)

内容要求要点解读实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线理解实验原理，熟练运用数据处理方法，注意其他元件的伏安特性曲线，热敏电阻的阻值随温度的变化曲线。

1．实验器材：小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。

2．实验数据处理：（1）在坐标纸上以U（自变量）为横轴，I（因变量）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，就得到伏安特性曲线。

3．实验注意事项：（1）由于小灯泡灯丝的电阻较小，电流表一般采用外接法。

（2）要作出I–U图象，需测出多组电压和电流的数据，甚至要求电压从零开始变化，故控制电路的滑动变阻器应采用分压式接法。

（3）电压表或电流表的量程应达到用电器的额定电流，作出的图线才能用来分析计算额定功率。

（4）电压表或电流表的指针应该能偏转到满刻度的13以上。

4．误差分析：（1）电压表和电流表读数产生的偶然误差。

（2）电流表采用外接法时，由于电压表分流，使电流表的测量值大于真实值时产生的系统误差。

（3）在坐标纸上描点、作图时产生的偶然误差。

【2019·第一次全国大联考新课标Ⅲ卷】某同学要研究一个小灯泡的伏安特性曲线，小灯泡的额定电压约为4.0 V、额定功率约为2.0 W，他根据实验室提供的实验器材设计电路，并连接了部分电路（如图所示），提供的实验器材如下：A．电压表（0~5 V，内阻10 kΩ）B．电压表（0~10 V，内阻20 kΩ）C．电流表（0~0.3 A，内阻1 Ω）D．电流表（0~0.6 A，内阻0.4 Ω）E．滑动变阻器（5 Ω，1 A）F．滑动变阻器（500 Ω，0.2 A）（1）实验中电压表应选用________，电流表应选用______，滑动变阻器应选用__________（用序号字母表示）。

（2）请将上述电路连接完整。

（3）实验结束后，根据所得的数据描绘出了小灯泡的I–U图象如图所示，由图象分析可知，当小灯泡的电阻为6 Ω时，小灯泡的实际功率为________W（保留两位有效数字）；若将此小灯泡直接接在一个电动势为3.0 V，内阻为6 Ω的电源两端，则这个小灯泡的实际功率为________W（保留三位有效数字）。

实验9：描绘小电珠的伏安特性曲线一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线。

二、实验原理用电流表和电压表测出小电珠在不同电压下的电流，建立IU坐标系，描点连成直线或平滑曲线即得到小电珠的伏安特性曲线。

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，因为小电珠的电阻值较小。

三、实验器材小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、开关、坐标纸。

四、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所示电路。

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/V 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2I/A 0U/V 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8I/A3.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。

五、误差分析1．由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差。

2．电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数。

3．在坐标纸上描点、作图带来操作误差。

六、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(3.8 V,0.3 A)的电阻很小，与0～0.6 A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连接：目的是使小电珠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电珠分得电压为零的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝。

2020年高考物理备考微专题精准突破专题8.10 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线【专题诠释】一实验原理与操作1．确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，按实验原理图连接好实验电路．2．把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S.3．移动滑动变阻器滑片位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格中，断开开关S.4．拆除电路，整理仪器．5．电流表外接法本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．6．滑动变阻器应采用分压式连接本实验要作出I-U图象，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法．7．保护元件安全为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的左端．加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压．二数据处理与误差分析1．画图象根据测出的电流、电压值描点，要用平滑曲线将各点拟合起来，不要画成折线．2．分析图象(1)U-I图象：图象的斜率越大表示电阻越大．(2)I-U图象：图象的斜率越大表示电阻越小．3．应用图象(1)在伏安特性曲线上找到符合电路的实际电压和电流，可计算电阻或功率．(2)当把被测的小灯泡与电源连接时，要综合应用小灯泡和电源的两个U-I图象，利用两个图象的交点求解．三实验拓展与创新创新角度实验装置图创新解读实验原理的创新1.探究其在无光照时的反向伏安特性2．计算出通过硅光电池的反向电流大小3．通过图线判断，硅光电池无光照下加反向电压时I x与U x的线性关系实验器材的创新1.探究在25 ℃～80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性2．描绘图象，并应用图象解决问题3．测量手心的温度实验过程的创新1.分析电阻丝的电阻R x随风速v(用风速计测)的变化关系2．设计电路，通过电压表的示数来显示风速【高考领航】【2018·高考全国卷Ⅰ】某实验小组利用如图甲所示的电路探究在25 ℃～80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性．所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T，其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω；电源E(6 V，内阻可忽略)；电压表○V (量程150 mV)；定值电阻R0(阻值20.0 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～999.9 Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.实验时，先按图甲连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 ℃.将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数．逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 ℃.实验得到的R2-t数据见下表．t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题：(1)在闭合S1前，图甲中R1的滑片应移动到________(填“a”或“b”)端．(2)在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出R2-t曲线．(3)由图乙可得到R T在25 ℃～80 ℃范围内的温度特性．当t＝44.0 ℃时，可得R T＝________Ω.(4)将R T握于手心，手心温度下R2的相应读数如图丙所示，该读数为________Ω，则手心温度为________℃. 【答案】(1)b(2)如图所示(3)450(4)620.033.0【解析】(1)闭合开关S1前，应让滑片移动到b端，使滑动变阻器连入电路的阻值最大．(3)由图象可知t＝44.0℃时，电阻的阻值为450 Ω.(4)由图丙可得电阻箱阻值为620.0 Ω，由图象可得温度约为33.0 ℃.【2017·高考全国卷Ⅰ】某同学研究小灯泡的伏安特性．所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表(量程3 V，内阻3 kΩ)；电流表(量程0.5 A，内阻0.5 Ω)；固定电阻R0(阻值1 000 Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0 Ω)；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干．(1)实验要求能够实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，在虚线框内画出实验电路原理图．(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示．由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻______(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(填“增大”“不变”或“减小”)．(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为______W，最大功率为______W．(结果均保留2位小数)【答案】(1)实验电路原理图如图所示(2)增大增大(3)0.39 1.17【解析】(1)要实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，则滑动变阻器需要设计成分压接法；电压表应与固定电阻R0串联，将量程改为4 V．由于小灯泡正常发光时电阻约为12 Ω，所以需将电流表外接．(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻增大．根据电阻定律可知，灯丝的电阻率增大．(3)当滑动变阻器接入电路中的阻值最大为9.0 Ω时，流过小灯泡的电流最小，小灯泡的实际功率最小，把滑动变阻器视为等效电源内阻的一部分，在题图(a)中画出等效电源E0′(电动势4 V，内阻1.00 Ω＋9.0 Ω＝10 Ω)的伏安特性曲线，函数表达式为U＝4－10I(V)，图线如图中Ⅰ所示，故小灯泡的最小功率为P min＝U1I1＝1.75×0.225 W≈0.39 W．当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时，流过小灯泡的电流最大，小灯泡的实际功率最大，在题图(a)中画出电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)的伏安特性曲线，函数表达式为U＝4－I(V)，图线如图中Ⅱ所示，故小灯泡的最大功率为P max＝U2I2＝3.68×0.318 W≈1.17 W.【最新考向解码】例1.(2019·石家庄精英中学高三二调)某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，已知小灯泡标称值为“2.5 V 1.25 W”，实验室中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：电压表V1(量程为3 V，内阻为3 kΩ)；电流表A1(量程为100 mA，内阻为10 Ω)；电流表A2(量程为3 A，内阻为0.1 Ω)；滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流为2 A)；滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流为0.5 A)；定值电阻R3(阻值为2.5 Ω)；定值电阻R4(阻值为10 Ω)；定值电阻R5(阻值为1 kΩ)；电源E(E＝3 V，内阻不计)。

描绘小电珠的伏安特性曲线1、为描绘一只规格为“2.8V,1.6W"的小灯泡的伏安特性曲线,某同学准备了以下器材:A ．干电池组E(电动势3V)B ．滑动变阻器R(最大电阻5Ω)C ．电流表1A (量程0.6A,内阻约0.5Ω)D ．电流表2A (量程3A,内阻约0.1Ω)E ．电压表1V (量程3V,内阻约3k Ω)F ．电压表2V 量程15V,内阻约15k Ω)G ．开关一个,导线若干。

1.实验应选用的电流表是____,电压表是_____。

(填器材字母序号)2.测量电路应釆用电流表___(填“内接”或“外接”)法,控制电路应采用滑动变阻器____(填“限流式”或“分压式”)连接。

3.如图,作出的I 一U 图像中___(填“a ”、“b ”或“c ”)线比较符合小灯泡的伏安特性曲线。

2、某同学使用如图甲所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值,已知小灯泡标有“2.5V,1.25W ”字样,备选滑动变阻器有两种规格,1R 标有“10Ω,2A ”,2R 标有“100Ω,0.2A ”。

现要求小灯泡两端电压从零开始,并能测量多组数据。

(1)为使操作更为方便,滑动变阻器应选用___________(填“1R ”或“2R ”)。

(2)在答题纸上将实物图补充完整。

(3)图乙为根据实验数据作出的一条I U 图线,从图中求出小灯泡正常工作时的阻值大小为____________Ω(结果保留两位有效数字),考虑电表对线路的影响,此阻值比小灯泡的实际阻值偏___________(填“大”或“小”)。

3、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V ，2.5 W ”的小灯泡.导线和开关外，还有：A.直流电源（电动势约为5 V ，内阻可不计）B. 直流电流表（量程0〜3A ，内阻约为0.1Ω）C. 直流电流表（量程0〜600mA ，内阻约为5Ω）D. 直流电压表（量程0〜15V ，内阻约为15k Ω）E. 直流电压表（量程0〜5V ，内阻约为10 k Ω）F. 滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A ）G. 滑动变阻器（最大阻值1k Ω，允许通过的最大电流为0.5 A ）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。

一、描绘小灯泡的伏安特性曲线实验报告：姓名：班级：______________【实验目的】1.掌握用伏安法测电阻的电路设计（关键是内外接法）。

2.理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是过原点的直线。

【实验原理】1、由于小灯泡灯丝的电阻率随着温度的升高而增大，其电阻也随着温度的升高而增大，故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线。

2、实验中选用“3.8 V，0.3 A”的小灯泡，故电流表的量程选用0.6 A，电压表的量程选用15V。

由于这种规格的小灯泡的电阻很小，当它与电流表串联时，电流表的分压影响很大，为了减小实验误差，应采用电流表“外接法”。

本实验中，为了使小灯泡两端的电压从零开始连续变化，滑动变阻器应采用“分压接法”。

【实验器材】小灯泡(3.8 V，0.3 A)、电压表(0～3，0～15V)、电流表(0～0.6 0～3 A)、滑动变阻器(20Ω)、学生低压直流电源(或电池组)、电键、导线若干、坐标纸、铅笔。

【实验步骤】1、根据实验要求，设计实验的电路图如图所示。

2、根据电路图连接实验电路．用导线将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、电键连接成实验所需的电路．滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，电流表的量程用0.6 A，电压表的量程先用0～3 V，电压超过3V时，采用15 V的量程。

3、测出小灯泡在不同电压下的电流值。

闭合电键S前，滑动变阻器的滑片P应位于最左端，这样闭合电键后，小灯泡两端的电压可以从零开始连续变化，同时这样做也起到了保护用电器的作用，防止灯泡两端的电压过大而烧坏小灯泡及电表。

闭合电键S后，使滑动变阻器的滑片户由左向右移动，在0～3.8 V范围内读取并记录12组不同的电压值U和电流值I，并将测量结果填人实验记录表中。

由于U一I图线在0.3V左右发生弯曲，故0.3V左右测绘点要密，否则将会出现较大的误差。

4、在坐标纸上画出伏安特性曲线在坐标纸上，以U为横轴，以I为纵轴，建立平面直角坐标系，根据实验测得的数据，描出各组数据所对应的点，将描出的各点用平滑的曲线连接起来，就得到了小灯泡的伏安特性曲线。

实验九测绘小电珠的伏安特性曲线（解析版）1.实验原理(1)测多组小电珠的U、I的值,并绘出I-U图象。

(2)图线的斜率反映电流与电压和温度的关系。

2.实验器材学生电源(4 V~6 V直流)或电池组、小电珠(3.8 V0.3 A)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、坐标纸、导线若干。

3.实验步骤(1)确定电流表、电压表的量程,采用电流表外接法,滑动变阻器采用分压式接法,按实验原理图连接好实验电路。

(2)把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端,接线经检查无误后,闭合开关S。

(3)移动滑动变阻器的滑片,测出14组左右不同的电压值U和电流值I,并将测量数据填入表格中,断开开关S。

(4)拆除电路,整理仪器。

4.数据处理(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。

5.误差分析(1)由于电压表、电流表不是理想电表,电表内阻对电路的影响会带来误差。

(2)电流表、电压表的读数带来误差。

(3)在坐标纸上描点、作图带来的误差。

6.注意事项(1)电路的连接方式①电流表应采用外接法:小电珠(3.8 V0.3 A)的电阻很小,与0~0.6 A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:目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化。

(2)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应移到使小电珠分得电压为零的一端,使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化,同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝。

(3)I-U图线在U0=1.0 V左右将发生明显弯曲,故在U=1.0 V左右绘点要密,以防出现较大误差。

(4)当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加,到额定值记录I后马上断开开关。

(5)误差较大的点舍去,I-U图线应是平滑曲线而非折线。

【典例1】要测绘一个标有“3 V0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线,小灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V,并便于操作。

《实验：描绘小电珠的伏安特性曲线》针对训练1．某同学查阅资料发现铅笔芯的电阻随温度的升高而变小。

在实验中，他取一段长为16 cm的铅笔芯，用多用电表测量其电阻大约为4 Ω。

该同学要较精确地测量铅笔芯的电阻，现有下列器材可供选择：A．电源3 V（内阻不计）；B．电流表0～3 A（内阻0.1 Ω）；C．电流表0～600 mA（内阻0.5 Ω）；D．电压表0～3 V（内阻3 kΩ）；E．电压表0～15 V（内阻200 kΩ）；F．滑动变阻器（0～10 Ω，1 A）；G．滑动变阻器（0～1 kΩ，300 mA）（1）除开关、导线外，实验中要求能够在电压表上从零开始读取若干组数据，需要选用的器材有：______（填写字母代号）；（2）用笔画线代替导线，在实物图中连接实验电路；（3）该同学记录了实验数据，并画出了该铅笔芯的伏安特性曲线，证实了铅笔芯的电阻随温度的升高而减小，则该铅笔芯的伏安特性曲线为下图中的________。

【答案】（1）D C F （2）见解析（3）C【解析】（1）因电源电动势E＝3 V，所以选择量程为0～3 V的电压表D；根据欧姆定律算出最大电流为0.75 A，所以选择量程为0～600 mA的电流表C；滑动变阻器采用分压式接法，阻值较小的方便调节，因此选择滑动变阻器F。

（2）电压要求从0开始调节，滑动变阻器采用分压式接法；待测铅笔芯阻值较小，电流表采用外接法。

应先画出电路图（如图甲），然后再连接实物图（如图乙）。

（3）由铅笔芯的电阻随温度的升高而减小知应选C。

2．小亮同学为研究某电学元件（最大电压不超过2.5 V，最大电流不超过0.55 A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：A．电压表，量程3 V，内阻6 kΩB．电压表，量程15 V，内阻30 kΩC．电流表，量程0.6 A，内阻0.5 ΩD．电流表，量程3 A，内阻0.1 ΩE．滑动变阻器，阻值范围0～5 Ω，额定电流为0.6 AF．滑动变阻器，阻值范围0～100 Ω，额定电流为0.6 AG．直流电源，电动势E＝3 V，内阻不计H．开关、导线若干。

实验描绘小电珠的伏安特性曲线1．实验原理(1)测多组小电珠的U、I的值，并绘出I－U图象；(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系．2．实验器材小电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0.6 A～3 A”、、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(如图1甲所示)．(2)将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如图乙所示的电路．(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将描出的点用的曲线连接起来，得到小电珠的伏安特性曲线．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0.6 A.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13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．电路连接1．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较2.两种接法的适用条件(1)限流式接法适合测量阻值较的电阻(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的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大)．3．注意事项(1)电路的连接方式：①电流表应采用接法：因为小电珠(3.8 V,0.3 A)的电阻很小，与量程为0.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大．②滑动变阻器应采用接法：目的是使小电珠两端的电压能从0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电珠分得电压为的一端，使开关闭合时小电珠的电压能从0开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．(3)I－U图线在U0＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V左右绘点要密，以防出现较大误差．4．误差分析(1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值于真实值．(2)测量时读数带来误差．(3)在坐标纸上描点、作图带来误差．例小华和小明在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，将实验数据记录在下表中：(1)实验室有两种滑动变阻器供选择：A．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流3 A)B．滑动变阻器(阻值范围0～2 000 Ω、额定电流1 A)实验中选择的滑动变阻器是________．(填写字母序号)(2)在图2甲中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．(3)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至________(选填“左”或“右”)端．(4)利用表中数据，在图乙中画出小灯泡的U－I图线．图2(5)他们在U－I图象上找到小灯泡工作电压为2.0 V时坐标点，计算此状态的电阻值时，小明提出用图象上该点曲线斜率表示小灯泡的阻值；小华提出该点与坐标原点连线的斜率表示小灯泡的阻值．你认为________(选填“小华”或“小明”)的方法正确．。

描绘小电珠的伏安特性曲线基本知识实验原理：由于电流增大，小灯泡的功率也增大，温度升高，电灯丝材料的电阻率增大，因此电灯丝的电阻增大，所以灯丝电阻并不是一个定值.由于电流越大，灯丝电阻越大，它的伏安特性曲线(I-U图线)并不是一条直线，在该曲线上，任意一点与原点连线的斜率表示该点(在此电压与电流下)的电阻的倒数，斜率越小，电阻越大.实验器材：“3.8V，0.3A”的小灯泡，4~6V学生电源(或3～4个电池组)，0～100Ω的滑动变阻器，0～15V的电压表，0～06A的电流表，开关一个、导线若干.实验电路：实验步骤：(1)选取适合的仪器按上图所示的电路连接好.(2)将滑动变阻器滑片调节到A端后，闭合开关.(3)调节滑动变阻器，在灯泡额定电压范围内读取数组不同的电压值和电流值，并制表记录.(4)断开开关，拆下导线，将仪器恢复原样.(5)以I为纵轴，U为横轴，画出I-U曲线并进行分析.例题和习题1.某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流0.32 A）；电压表○V（量程3 V，内阻3 kΩ）；电流表○A（量程0.5 A，内阻0.5 Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0 Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干。

（1）实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。

（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。

由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。

（3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻1.00 Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。

闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，最大功率为___________W。

3描绘小电珠的伏安特性曲线（高考物理电学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．某课题组按照图甲所示的电路图，规范操作，准确测量，得到一系列数据，如图乙中的散点K1．同学们为了弄清电阻变化的原因，对实验进行了下述改进．如图丙所示，将小灯泡L的玻璃罩敲碎，灯丝保存完好，仍然安放在灯座上，取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝刚好完全没入水中，电路的其余部分均不接触水，再将该灯座依然接入图甲中L处，这样接通电路以后，灯丝不至于热到发光，温度可以基本控制在100℃．规范操作，准确测量，得到一组数据，如图丁中的一组散点K2．已知水的电阻远大于小灯泡灯丝的电阻．（1）请在答卷的对应图上描绘小灯泡的伏安特性曲线K1；曲线K1表明，随着电压升高，小灯泡的电阻（越来越小、基本不变或越来越大）．（2）请在答卷的对应图上描绘小灯泡的伏安特性曲线K2；曲线K2表明，随着电压升高，小灯泡的电阻（越来越小、基本不变或越来越大）．（3）在同样的电压（如2.00V）下，曲线K1的电阻值明显（大于、等于或小于）曲线K2的电阻值，其原因是．2．在研究“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，提供有以下器材：A．电压表V1（0～5V，内阻很大）B．电压表V2（0～9V，内阻很大）C．电流表A1（0～50mA，内阻很小）D．电流表A2（0～300mA，内阻很小）E．滑动变阻器R1（0～60Ω）F．滑动变阻器R2（0～2kΩ）G．直流电源EH．开关S及导线若干I．小灯泡（U额=5V）某组同学连接完电路后，闭合电键，将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端．移动过程中发现小灯末曾烧坏，记录多组小灯两端电压U和通过小灯的电流I数据（包括滑片处于两个端点时U、I数据），根据记录的全部数据做出的U﹣I关系图象如图甲所示．（1）根据实验结果判断得出实验中选用：电压表（选填器材代号“A”或“B”），电流表（选填器材代号“C”或“D”），滑动变阻器（选填器材代号“E”或“F”）．（2）根据实验结果在图乙虚线框内画出该组同学的实验电路图．（3）根据图甲信息得出器材G中的直流电源电动势为V，内阻为Ω．（4）将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连．则每个小灯消耗的实际功率为W（结果保留两位有效数字）．3．发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件，它的电路符号如图甲所示．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 D和通过它的电流I的数据，并记录在表中：（1）在图乙中的虚线内画出该同学的实验电路图．所用的实验器材有：量程为5V的电压表V，其内阻约为10kΩ；量程为50mA的电流表mA，内阻约为100Ω；直流电源E；滑动变阻器R；开关S；导线若干．（2）在图丙中的方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线，并由此判断，该二极管的电阻随所加电压的增大而（填“增大”或“减小”）．（3）已知该发光二极管的最佳工作电压为2.7V，现用6V稳压电源供电，需要串联一个电阻R才能使二极管工作在最佳状态，试运用伏安特性曲线计算R的阻值为Ω（取整数）．4．一只小灯泡，额定功率为0.75W，额定电压值已模糊不清．A小组的同学想测定其额定电压值，于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为3Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U==1.5V．B小组同学认为A小组测量方法有误，他们利用下面可供选择的器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据来绘制灯泡的U﹣I图线，进而找到灯泡的额定电压．A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）B．电流表A1（量程1 500mA，内阻约0.02Ω）C．电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω）D．滑动变阻器R1（0～10Ω）E．滑动变阻器R2（0～100Ω）F．电源E（电动势4.0V，内阻不计）G．开关S和导线若干H．待测灯泡L（额定功率0.75W，额定电压未知）（1）在实验过程中，B小组的同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，在下面图a所给的虚线框中画出实验的电路原理图．上述器材中，电流表选（选填“A1”或“A2”）；滑动变阻器选（选填“R1”或“R2”）．（2）当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70V时，灯泡功率已超过额定功率，便立即断开开关，并将所测数据记录在下面表格中．请你根据表中实验数据在图b中作出灯泡的UI图线．（3）由图象得出该灯泡的额定电压应为V；显然这一结果大于1.5V，究其原因是．5．某学习小组探究电学元件的伏安特性曲线．（1）甲同学要描绘一个标有“3.6V，1.2W”的小灯泡的伏安特性曲线，除了导线和开关外，还有下列器材可供选择：电压表V（量程5V，内阻约为5kΩ）直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）电流表A1（量程350mA，内阻约为1Ω）电流表A2（量程150mA，内阻约为2Ω）滑动变阻器R1（阻值0～200Ω）滑动变阻器R2（阻值0～10Ω）实验中电流表应选，滑动变阻器应选；（填写器材代号）以下的四个电路中应选用进行实验．（2）根据所选电路图，请在图1中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．（3）利用实验得到了8组数据，在如图2所示的I﹣U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线．将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与R=10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V、内阻不计的电源上，如图3所示．闭合开关S后，电流表的示数为A，两个小灯泡的总功率为W．6．物理实验小组的同学们拆下一报废摩托车的指示灯L l（12V，3W）和转向灯L2（12V，24W）、L3（12V，24W），并进行研究．（1）某同学将欧姆表的选择开关调至“×1”挡，测指示灯L l的电阻，指针指示如图1所示，可知指示灯的电阻为Ω．（2）根据指示灯的参数，可计算指示灯的电阻R==48Ω．计算结果与（1）中的测量结果的差比较大，请分析原因：．（3）实验小组的同学想描绘出转向灯L2的伏安特性曲线，现给出器材：蓄电池E（电动势为12V，内阻不计）；电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω；量程3.0A，内阻约为0.2Ω）；电压表V（量程3.0V，内阻约为30KΩ；量程15V，内阻约为60KΩ）；滑动变阻器R（0～15Ω）；开关、导线若干．如图2所示是已连好的部分电路．请用笔画线代替导线，将答题卡中的实物电路图补充完整．7．在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，所选用的实验器材有：A：小灯泡“2.5V，0.2A”B：电流表0﹣0.6A﹣3A（内阻约0.5Ω）C：电压表0﹣3V﹣15V （内阻分别为10kΩ与50kΩ）D：滑线变阻器“2A，10Ω”E：电源（两节干电池）F：开关一个，导线若干（1）在实验时某同学采用了如图1所示的实物电路，则具体实验操作前该电路需改进的地方有（2）在改正电路需改进之处后，该同学进行了实验，但在实验中发现，无论怎样调节滑线变阻器，都不能使小灯泡两端电压达到2.5V额定电压，而是只能勉强达到1.80V，于是他猜想是否干电池太旧，总电动势只能达到1.8V，为了验证自己的猜想，他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验，电路图如图3，实验数据如下：该同学已经在坐标纸上标上测量的各个点，请你在图2画出电源的U﹣I图线，由图线可得E=V，电源内阻为r=Ω（3）描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8V的原因是否如该所猜测？由实验数据得小灯泡两端电压为1.8V时电流为0.19A，试通过分析说明只能达到1.80V的原因．．8．某实验小组描绘标有“3V 1.5W”字样的小灯泡的伏安特性曲线，实验室除了导线，开关．电源（电动势为3V，内阻不计），电压表（0～3V，内阻约为2kΩ）和待测小灯泡外，还有如下实验器材供选择：A．电流表（0～0.6A、内阻为1Ω ）B．电流表（0～3A、内阻为0.2Ω）C．滑动变阻器（0～100Ω）D．滑动变阻器（0～20Ω）（1）为了减小实验误差，电流表应选，滑动变阻器应选（填器材前面的字母代号）该小组利用所选用的实验器材描绘了小灯泡的伏安特性曲线，如图甲所示，则该小灯泡的阻值随两端电压的升高而（选填“增大”、“减小”或“”不变）．（2）请将图乙中的实物图连接完整．（3）实验完毕该小组立刻粗测小灯泡的电阻，应选择多用电表（选填“×1”“×10”或“×100”）倍率的电阻挡．调零后，测量示数如图丙，结果为．（4）如果该小组在进行操作时，误将a、b间的导线接在在a、c间，在闭合开关后，无论小勇如何移动滑动变阻器的滑动触头，小灯泡始终发光，则小灯泡在该过程中所消耗的电功率的最小值为W．（结果保留两位有效数字）9．热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）．正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中．某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx（常温下阻值约为10.0Ω）的电流随其两端电压变化的特点．A．电流表A（量程0.6A，内阻约0.3Ω）B．电压表V（量程15.0V，内阻约10kΩ）C．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）D．滑动变阻器R′（最大阻值为500Ω）E．电源E（电动势15V，内阻忽略）F．电键、导线若干（1）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，应选择的滑动变阻器是．（只需填写器材前面的字母即可）（2）请在所提供的器材中选择必需的器材，在下面的虚线框内画出该小组设计的电路图．（3）该小组测出热敏电阻R1的U﹣I图线如图甲中曲线Ⅰ所示，说明该热敏电阻是热敏电阻．（填PTC或NTC）（4）该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U﹣I图线如图甲中曲线Ⅱ所示．然后又将热敏电阻R1、R2分别与某电池组连成如图乙所示电路．接通对应电路后，测得通过R1和R2的电流分别为0.30A和0.60A，则该电池组的电动势为V，内阻为Ω．（结果均保留三位有效数字）10．热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC），正温度系数电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中．某实验小组欲探究热敏电阻R1（常温下阻值约为10.0Ω）的电流随其两端电压变化的特点，现提供下列器材：A．电流表A1（量程100mA，内阻约1Ω）B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）C．电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）D．电压表V2（量程15.0V，内阻约10kΩ）E．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）F．电源E（电动势15V，内阻忽略）G．电键、导线若干（1）请在所提供的器材中选择必需的器材，电流表应选，电压表应选（只需填写器材前面的字母即可）；并在图甲虚线框中画出实验电路图（热敏电阻的符号为）．（2）该小组测出热敏电阻R1的U﹣I图象如图乙曲线I所示，该热敏电阻是（填PTC或NTC）热敏电阻．（3）该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U﹣I图线如图乙曲线II所示．然后又将热敏电阻R1、R2分别与某电池组连成如图丙所示电路．测得R1和R2分别接入电路时通过的电流为0.30A和0.60A，则该电池组的电动势为V，内阻为Ω．（结果均保留三位有效数字）11．从如表中选出适当的实验器材，测量小电珠的伏安特性曲线，得到如图的I﹣U图线．（1）在如图1所示的I﹣U图线中，A到B过程中小电珠电阻改变了Ω．（2）测量电路中电流表应选用（填代号），电压表应选用（填代号），电流表应采用（选填“内”或“外”）接法．（3）在图2示虚线框中用笔补画完整实验电路图，要求变阻器滑片右移时，小电珠两端电压变大．12．某同学采用图（a）所示实验电路来描绘额定电压为12V的小灯泡伏安特性曲线．（1）将图（b）的实物图连接完整．（2）某次实验时，滑动变阻器的滑片从a向b滑动的过程中，发现电压表和电流表原来几乎没有示数，直到接近b端时示数急剧增大．经检查所有电路连线及仪器都完好，则可能原因是：（3）若描绘出的伏安特性曲线如图（c）所示，则灯泡的额定功率为W．（保留两位有效数字）（4）若将两盏这样的灯泡与电动势12V，内阻4Ω的电源申联，则灯泡的实际功率为W．《保留两位有效数字）13．太阳能电池板在有光照射时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件，某实验小组根据描绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照射时（没有储存电能）的I﹣U特性曲线，所用的器材包括：太阳能电池板，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S 及导线若干．Ⅰ．为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图（填“a”或“b”）．Ⅱ．该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的I﹣U图象．由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池板的电阻（选填“很大”或“很小”）：当电压为2.80V时，太阳能电池板的电阻为kΩ．Ⅲ．当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为V．若把它与阻值为1KΩ的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射时，该电池板的效率是%．（结果保留三位有效数字）14．如图甲为某磁敏电阻在室温下的电阻﹣磁感应强度特性曲线，其中R B表示有磁场时磁敏电阻的阻值，R0表示无磁场时磁敏电阻的阻值．为测量某磁场的磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值．（1）请在图乙中添加连线，将电源（电动势3V，内阻不计）、磁敏电阻（无磁场时阻值R0=250Ω）、滑动变阻器（全电阻约10Ω）电流表（量程2.5mA，内阻约30Ω）、电压表（量程3V，内阻约3KΩ）、电键连接成测量磁敏电阻阻值的实验电路．（2）将该磁敏电阻置入待测匀强磁场中．不考虑磁场对电路其它部分的影响．闭合电键后，测得如表所示的数据：根据如表可求出磁敏电阻的测量值R B=Ω，结合图甲可知待测磁场的磁感应强度B=T．（结果均保留两位有效数字）15．要测绘额定电压为2V的日常用小电珠的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A．电源E（电动势3.0V，内阻可不计）B．电压表V1（量程为0～3.0V，内阻约2kΩ）C．电压表V2（0～15.0V，内阻约6kΩD．电流表A1（0～0.6A，内阻约1Ω）E．电流表A2（0～100mA，内阻约2Ω）F．滑动变阻器R1（最大值10Ω）G．滑动变阻器R2（最大值2kΩ）（1）为减少实验误差，实验中电压表应选择，电流表应选择，滑动变阻器应选择（填各器材的序号）（2）为提高实验精度，请你在如图a中设计实验电路图．（3）根据图a，在图b中把缺少的导线补全，连接成实验的电路．（4）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U﹣I图象如图c所示，则该小电珠的额定功率是W，小电珠电阻的变化特点是．16．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“2OV，0.5A”．备有下列器材：A电源E（电动势为3.0V．内胆不计）B．电压表V1（量程0﹣3V，内阻约1kΩ）C．电压表V2（量程0﹣15V，内阻约14kΩ）D．电流表A1（量程0﹣3A，内阻约0.1Ω）E．电流表A2（量程0﹣0.6A，内阻约0.6Ω）F．滑动变阻器R1（0﹣5Ω，3.0A）G．滑动变变阻器R2（0﹣200Ω，1.25A）H．开关和若干导线为了尽可能准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线，本实验采用图甲实验电路图．请完成以下内容．（1）实验中电压表应选用，电流表应选用，滑动变阻器应选用（请填写选项前对应的字母）．（2）某同学完成该实验后，又找了另外两个元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由半导体材料制成的，它的电阻随温度的升高而减小．他又选用了合适的电源、电表等相关器材后，对其中的一个元件进行了测试，测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下所示：请根据表中数据在图乙中作出该元件的I﹣U图线．该元件可能是由（选填“金属”或“半导体”）材料制成的．（3）在（2）的基础上，该同学进一步分析，如果让一节电动势为1.5V、内阻为0.5Ω的干电池只对该元件供电，则该元件消耗的功率为W（结果保留两位有效数字）．17．某实验小组设计了如图甲的电路，其中R r为热敏电阻，电压表量程为3V，内阻R v约10kΩ，电流表量程为0.5A，内阻R A=4.0Ω，R为电阻箱．（1）该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验．闭合开关，调节电阻箱，记录不同情况下电压表示数U1、电流表的示数I和电阻箱的阻值R，在I﹣U坐标系中，将各组U1、I的数值标记在相应位置，描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线，如图乙中曲线所示．为了完成该实验，应将导线c端接在（选填“a”或“b”）点；（2）利用（1）中记录的数据，通过分析计算可得外电路的电压U2，U2的计算式为；（用U1、I、R和R A表示）（3）实验小组利用（2）中的公式，计算出各组的U2，将U2和I的数据也描绘在I﹣U坐标系中，如图乙中直线所示，根据图象分析可知，电源的电动势E= V，内电阻r=Ω；（4）实验中，当电阻箱的阻值调到8.5Ω时，热敏电阻消耗的电功率P= W．（保留两位有效数字）18．为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx）．（1）某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在图1的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线．由图象可求出照度为1.0lx时的电阻约为kΩ．（2）如图2所示是街道路灯自动控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电．为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在（填“AB”或“BC”）之间．（3）用多用电表“×10Ω”挡，按正确步骤测量图中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图3所示；则线圈的电阻为Ω．已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合．图中直流电源的电动势E=6V，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：R l（0～10Ω，2A）、R2（0～200Ω，1A）、R3（0～1750Ω，0.1A）．要求天色渐暗照度降低至l.0lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择（填R1、R2、R3）．为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地（填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻．19．2013年12月14日晚上9点14左右，嫦娥三号月球探测器平衡降落在月球虹湾，并在4分钟后展开太阳能电池板，如图甲．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能；没有光照时，可以视为一个电动势为零的电学器件．探究一：某实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究太阳能电池被不透光黑纸包住时的I﹣U特性（1）根据实验原理图乙，图丙中滑动变阻器上需要用导线连接的是．（用A、B、C、D、E表示）（2）通过实验获得如下数据：请在图丁坐标纸上画出太阳能电池的I﹣U特性曲线．探究二：在稳定光照环境下，取下太阳能电池外的黑纸，并按图戊电路探究导体电阻与其影响因素的定量关系（3）该小组通过本实验练习使用螺旋测微器，其次测量如图己所示，读数为mm．（4）开关闭合后，下列说法正确的是．A．电压表分流使R测偏大B．电压表分流使R测偏小C．电流表分压使R测偏偏小大D．电流表分压使R测（5）若实验中电压表和电流表的示数分别为U和I，金属丝的直径为d，长度为L，则金属丝的电阻率ρ=．20．某同学为了研究某压敏电阻的伏安特性，通过实验得到了该压敏电阻的伏安特性曲线如图a所示．（1）该同学所用蓄电池的电动势为6V，还有导线、开关及以下器材：电流表有两个量程，分别为量程A（0～3A）和量程B（0～O.6A）电压表有两个量程，分别为量程C（0～3V）和量程D（0～15V）滑动变阻器有两种规格，分别为E（0～l0Ω，1.0A）和F（0～200Ω，1.0A）则电流表选量程，电压表选量程，滑动变阻器选规格．（填代号）（2）请在图b中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．（3）通过进一步实验研究知道，该压敏电阻R的阻值随压力变化的图象如图c 所示．某同学利用该压敏电阻设计了一种“超重违规证据模拟记录器”的控制电路，如图d．已知该电路中电源的电动势均为6V，内阻为lΩ，继电器线圈电阻为l0Ω，当控制电路中电流大于0.3A时，磁铁即会被吸引．则只有当质量超过kg的车辆违规时才会被记录．（取重力加速度g=10m/s2）21．某实验小组设计了如图（甲）的电路，其中R T为热敏电阻，电压表量程为3V，内阻R V约10kΩ，电流表量程为0.5A，内阻R A=4.0Ω，R为电阻箱．（1）该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验．闭合开关，调节电阻箱，记录不同情况下电压表示数U1、电流表示数I和电阻箱的阻值R，在I﹣U坐标系中，将各组U1、I的数值标记在相应位置，描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线，如图（乙）中曲线所示．为了完成该实验，应将导线c 端接在（选填“a”或“b”）点．（2）利用（1）中记录的数据，电源路端电压U=．（用U1、I、R和R A 表示）（3）实验中路端电压U和通过电源电流如图（乙）中直线所示，由图分析可知：电源的电动势E=V，内电阻r=Ω．（4）实验中，当电阻箱的阻值调到30Ω时，热敏电阻消耗的电功率P= W．（计算结果保留两位有效数字）22．某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律，用实验得到下表所示的数据（I和U分别表示小灯泡的电流和电压），则：①当U=1.00V时对应的电流表如图甲所示，其读数为A．②实验中所用的器材有：电压表（量程3V，内阻约为2kΩ）电流表（量程0.6A，内阻约为0.2Ω）滑动变阻器（0﹣5Ω，1A）电源、待测小灯泡、电键、导线若干．请在图乙方框中画出该实验的电路图．③根据实验数据，在图丙中画出小灯泡的U﹣I曲线．④如果把这个小灯泡直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.5Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率是W（结果保留2位有效数字）．23．某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的器材有：灵敏电流表（待改装），学生电源（电动势为E，内阻不计），滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水材料，标准温度计，PTC热敏电阻R t（PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏旁温度t的关系为R t=a+kt，a＞0，k＞0）．设计电路如图所示，并按如下步骤进行操作：（1）该电路图连接好实验器材；（2）将滑动变阻器滑片P滑到端（填“a”或“b”），单刀双掷开关S掷于端（填“c”或“d”），调节滑片P使电流表，并在以后的操作中保持滑片P 位置不动，设此时电路总电阻为R，断开电路；（3）容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准电流表的示数下降5℃，就将开关S置于d端，并记录此时的温度t和对应的电路表的示数I，然后断开开关，请根据温度表的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式I=（用题目中给定的符号）（4）根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表，根据改装原理，此温度表表盘刻度线的特点是：低温刻度在侧（填“左”或“右”），刻度线分布是否均匀？（填“是”或“否”）24．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学连接了如图（a）所示的实物电路图，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表的示数为零．（1）他借助多用电表检查小灯泡．先断开开关，把多用电表的选择开关旋到“×1Ω”挡，将红黑表笔短接进行电阻调零；再将红、黑表笔分别接触①、②接线柱，多用电表的表盘恰好如图（b）所示，说明小灯泡正常，此时的电阻为Ω．（2）他将多用电表选择开关旋于某直流电压档，将红、黑表笔分别接触②、③接线柱；闭合开关，发现电压表的示数约等于电源电动势，说明②、③接线柱间的导线出现了（选填“断路”或“短路”）．（3）故障排除后，用多用电表的电压档作为电压表，为了使电流表的示数从零开始，请在（a）的实物电路中将多用电表接入电路，并用线代替导线将电路补充完整．25．在描绘一个小灯泡的伏安特性曲线实验中．（1）由于灯泡电阻未知，先用多用电表的电阻档×1档粗测量，操作步骤正确，表盘示数如图甲所示，该小灯泡的阻值大约是Ω有下列器材供选择：A．电压表（0﹣3V，内阻约为10KΩ）；B．电压表（0﹣15V，内阻约为20KΩ）；C．电流表（0﹣0.6A，内阻约为1Ω）；。

2描绘小电珠的伏安特性曲线（高考物理电学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：直流电源（电动势3.0V，内阻不计）电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）滑动变阻器R2（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）（1）在该实验中，电流表应选择（填“A1”或“A2”），电压表应选择（填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择（填“R1”或“R2”）（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和g连接成如图甲所示的电路，若用该电路测得灯泡的工作电压U和电流I，根据R=计算此时灯泡的电阻，则灯泡电阻的测量值真实值（填“大于”、“等于”或“小于”）。

（3）该同学连接电路后检查所有元件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好，但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调零，则断路的导线为（填导线代号）（4）图乙是在实验中根据测出的数据，在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线，若将两个该种灯泡和一个6.0Ω的定值电阻一起串联与题中的电源组成闭合回路，请估算每个小灯泡的实际功率P=W（保留两位有效数字）2．热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC），正温度系数电阻器的电阻随温度的升高而增大，负温度系数电阻器的电阻器的电阻随温度的升高而减小．某实验小组选用下列器材探究某一热敏电阻Rx的导电特性．A．电流表A1（量程10mA，内阻r1）B．电流表A2（量程0.6A，内阻r2约为）C．滑动变阻器R1（最大阻值）D．滑动变阻器R2（最大阻值）E．定值电阻R3（阻值）F．定值电阻R4（阻值）G．电源E（电动势15V，内阻忽略）H．开关与导线若干（1）实验采用的电路图如图甲所示，则滑动变阻器选，定值电阻R 选．（填仪器前的字母序号）．（2）该小组根据测量数据作出热敏电阻的U﹣I图象如图乙所示，请分析说明该曲线对应的是热敏电阻（选填“PTV”或“NTC”）．（3）若将此热敏电阻直接接到一电动势为9V，内阻10Ω的电源两端，则此时该热敏电阻的阻值为．（结果保留三位有效数字）3．某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．①实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；②该小组描绘出的伏安特性曲线如图乙所示，若用电动势为3V、内阻为5Ω的电源和该灯泡串联组成闭合电路，则该灯泡的功率为W（保留两位小数）．③根据图线判断，只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为2Ω的电源组成闭合闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为W（保留两位小数）．4．某学习小组研究一小灯泡在不同电压下的电功率大小．实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．①根据本实验原理，在答题纸相应的位置作出电路图；②实验要求滑动变阻器的滑片从左到右滑动过程中，电流表的示数从零开始这渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲中完成余下导线的连接；③某次测量，电流表指计偏转如图乙所示，则电流表的示数为A；④该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所某示，某同学将该小灯泡与电动势E=3V、内阻r=lΩ的电源、阻值R=4Ω的定值电阻R0组成闭合回路．报椐图丙所示曲线并结合闭合电路欧姆定律分析，此时该小灯泡的电功率约为W （保留两位有效数字）；⑤实验室有最大阻值为5Ω的滑动变阻器R1最大阻值为17kΩ的动变阻器R2，在如何选出滑动变阻器这个问题上，某同学认为滑动变阻器采用分压接法时，小灯泡两端电压变化范围在零到电源电动势之间变化（忽略电源内阻及电表内阻的影响）．所以选抒R1或R2都可以比较方便地获取多组数据，进而得到比较理想的小灯泡的伏安特性曲线，试简要分折该同学的观点足否正确．5．某同学利用如下实验器材研究“小灯泡的伏安特性曲线”：电源（电动势3V，内阻可忽略不计）、滑动变阻器（最大阻值10Ω）、电压表、电流表、电键、小灯泡、导线若干．（1）实验过程中某次实验时电压表，电流表的指针指示位置如图1所示，则电压表的读数为V，电流表读数为A；（2）根据实验得到的数据作出小灯泡的U﹣I图象如图2所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而（填“增大”、“减小”或“不变”）（3）在图3中把缺少的导线补全，连接成实验电路；（4）若按图3正确连线后，合上电键，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不能完全熄灭，其他完全正常，则可判断是导线（填接线柱字母，如GH）发生断路，此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是W（保留两位有效数字）．6．某同学在探究小灯泡的伏安特性曲线，他使用的器材如下：电流表（0﹣0.6﹣3A）、电压表（0﹣3﹣15V）、直流电源（4V）、滑动变阻器（20Ω，3A）、小灯泡（2.5V）、电键一个、导线若干①请在图1方框中画出实验电路图，并按电路图将图2中的器材连接成实验电路；②某同学实验时测得多组小灯泡两端的电压U与对应通过小灯泡的电流I，将U、I对应点都标在了图3的坐标系中，请你将描出小灯泡的伏安特性曲线；③通过伏安特性曲线可以确定，当小灯泡两端的电压为1.0V时，小灯泡的电阻为Ω．7．某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验，实验室提供如下器材，热敏电阻R t（常温下约8kΩ）温度计，电流表mA（量程1mA，内阻约200Ω）电压表V（量程3V，内阻约为10kΩ）电池组E（4.5V，内阻约1Ω）滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）开关S、导线若干，烧杯和水．（1）根据提供器材的参数将图甲所示的实物图中所缺的导线补充完整．（2）利用补接完整的实验电力路测量出不同温度下的电阻值，画出该热敏电阻的R t﹣t图象如图乙的实测曲线，与图中理论曲线相比二者有一定的差异，除了偶然误差外，下列叙述正确的是A．电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小B．电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大C．温度升高到一定值后，电流表应改为外接法D．温度升高到一定值后，电流表应改为内接法（3）将本实验所用的热敏电阻接到一个电流较大的恒流电源中使用，当电流通过电阻产生的热量与电阻箱周围环境散热达到平衡时，满足关系式I2R=k（t﹣t0）（其中k为散热系数，t是电阻的温度，t0是周围环境温度，I为电流强度），电阻的温度稳定在某一值，若通过它的电流恒为50mA，t0=20℃，k=0.25W/℃，由实测曲线可知该电阻的温度稳定在℃．8．实验室中有一个额定电压为3.0V，额定功率未知的小灯泡，用欧姆表测得它的电阻约为5Ω．某同学打算描绘该小灯泡的伏安特性曲线，现有如下器材：直流电源（电动势6.0V，内阻不计）电流表A（量程0.6A，内阻约5Ω）电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）滑动变阻器R1（阻值0～5Ω，额定电流1A）滑动变阻器R2（阻值0～20Ω，额定电流1A）（1）在该实验中，滑动变阻器应选择（填“R1”或“R2”）（2）该同学连接成如图甲所示的电路，请在图中将电路补充完整．（3）根据测量的数据，在图乙中的方格坐标系中描点作出了小灯泡的伏安特性曲线，由图线可知小灯泡的额定功率为W，此时电阻为Ω．（保留两位有效数字）（4）该同学拆除了图甲电路后，将此灯泡串联一个12Ω的保护电阻，再接到本实验的电源上，则该灯泡的实际电功率是W．（保留两位有效数字）9．某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材．A．待测小灯泡（额定功率6W，额定电流0.5A）B．电流表（量程0～0.6A，内阻0.1Ω）C．电压表（量程0～5V，内阻约5kΩ）D．电压表（量程0～15V，内阻约15kΩ）E．滑线变阻器（最大阻值50Ω）F．滑线变阻器（最大阻值1kΩ）G．直流电源（电动势15V，内阻可忽略）H．开关一个，导线若干实验中调节滑线变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流．（1）实验中为较准确测量、方便调节，电压表应选用，滑动变阻器应选用（填写仪器符号）；（2）请在如图1的虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图．（3）如图2所示是该研究小组测得小灯泡的I﹣U关系图线．由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而（填“增大”、“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为6V时，其灯丝电阻值约为Ω．（保留两位有效数字）（4）若不考虑电表内阻的影响，得到的是上面的I﹣U关系图线．但由于电表存在内阻，实际测得的伏安特性曲线比上面的I﹣U关系图线位置来得偏（选填“高”或“低”）．10．某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等．（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图1（a）所示，读数为Ω，据此应选择图1中的（填“b”或“c”）电路进行实验．（2）连接所选电路，闭合S，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐（填“增大”或“减小”），依次记录电流及相应的电压，将元件X换成元件Y，重复实验．（3）图2（a）是根据实验数据作出的U﹣I图线，由图可判断元件（填“X”或“Y”）是非线性元件．（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图2（b）所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00V，断开S2，读数为1.00V，利用图2（a）可算得E=V，r=Ω（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）．11．实验室新进一批规格为“3V lW”的小灯泡，某物理兴趣小组想测绘小灯泡的伏安特性曲线，要求电压从0开始变化．现有电源E（4V，内阻不计）、滑动变阻器R（0～2OΩ，额定电流2A）、多用电表、开关S一个、导线若干、电流表A （0～0.6A，内阻约为1．OΩ）、电压表V（0～3V，内阻约为3kΩ）．（l）粗测小灯泡的电阻，应选择多用电表（填“×l”、“×l0”或“×l00”）倍率的电阻挡；调零后，将表笔分别与小灯泡的两极连接，示数如图甲所示，结果为Ω．（2）请在图乙所示的虚线框内补画出满足实验要求的电路图．12．有一只标识为“2.5V，0.5A”的小灯泡，小华想测定其伏安特性曲线，实验室所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：（1）为了达到实验目的需要组装一个量程为3.0V的电压表，那么电阻箱的阻值应调到Ω；（2）为了减小实验误差，实验中滑动变阻器应选择（选填器材前面的编号）；（3）请帮助小华设计一个电路，要求使误差尽量小，并将电路图滑在图1虚线框内；（4）小华在实验中用电流表和改装后的电压表测得数据并记录在下表中，请根据表格中的数据在图2方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线；（5）将一个电动势为1.5V，内阻为3Ω的电源直接接在该小灯泡的两端，则该小灯泡的实际功率为W（结果保留1为有效数字）．13．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5V，2.5W”的小灯泡、若干导线和开关外，还有：A．直流电源（电动势约为5V，内阻可不计）B．直流电流表（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）C．直流电流表（量程0～600mA，内阻约为5Ω）D．直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）E．直流电压表（量程0～5V，内阻约为10kΩ）F．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．（1）实验中电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用（均用器材前的序号字母表示）．（2）请按要求将图中所示的器材连成实验电路．（3）某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E=3.5V，内阻r=lΩ，定值电阻R=9Ω，此时灯泡的实际功率为W．（结果保留两位有效数字）14．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5V，2.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A．直流电源（电动势约为5V，内阻可不计）B．直流电流表（量程0〜3A，内阻约为0.1Ω）C．直流电流表（量程0〜600mA，内阻约为5Ω）D．直流电压表（量程0〜15V，内阻约为15kΩ）E．直流电压表（量程0〜5V，内阻约为10kΩ）F．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．（1）实验中电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用（均用序号字母表示）．（2）请按要求将图1中所示的器材连成实验电路．（3）某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．现把实验中使用的小灯泡接到如图3所示的电路中，其中电源电动势E=4V，内阻r=1Ω，定值电阻R=9Ω，此时灯泡的实际功率为W．（结果保留两位有效数字）15．小华要描绘标有“3 V 1.5 W”小灯泡的伏安特性曲线，实验室有如下器材：A．直流电源3 V（内阻可不计）B．直流电流表0〜3 A（内阻0.1Ω）C．直流电流表0〜600 mA（内阻约0.5Ω）D．直流电压表0〜3 V（内阻约3 kΩ）E．直流电压表0〜15 V（内阻约200 kΩ）F．滑动变阻器（10Ω，l A）G．滑动变阻器（1 kΩ.300 mA）H．开关S，导线若干（1）请你帮助小华选取本次实验所需的实验器材（填序号）．（2）小华连接实验电路图如图甲所示，请指出你认为不恰当的地方．（3）正确实验操作后，小华描绘的小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．请读出图丙中电表的读数，并计算出此时小灯泡的电阻．16．为描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：A．小灯泡（额定电压6V，额定电流600mA）B．电流表A1（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）C．电流表A2（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）D．电压表V（量程0～6V，内阻约为10kΩ）E．滑动变阻器R1（0～10Ω，2A）F．滑动变阻器R2（0～100Ω，1.5A）G．直流电源E（约6V）H．开关、导线若干（1）实验中电流表应选用；滑动变阻器应选用（填器材前面的字母）（2）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整．（3）实验电路连接正确，闭合开关，从最左端向右端调节滑动变阻器滑片，记录电流表和电压表相应示数，根据实验数据在坐标系中描点如图乙所示，则电路发生的故障是．17．某同学利用电流传感器、电压传感器描绘小灯泡的伏安特性曲线，采用了如图（a）所示的电路．实验中得到了如下一组数据：（1）图（a）中的矩形框2中接小灯泡，则矩形框1中应接，矩形框3中应接；（均选填“电流传感器”或“电压传感器”）（2）在图（b）中画出小灯泡的U﹣I图线；（3）若把这个小灯泡与一节电动势E=1.5V、内阻r=3Ω的干电池连接，此时小灯泡的电阻为Ω，实际功率为W．（结果保留2位有效数字）18．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小灯泡的U﹣I图线现有下列器材供选用：A．电压表（0～5V，内阻约10kΩ）B．电压表（0～15V，内阻20kΩ）C．电流表（0～0.6A，内阻0.4Ω）D．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流2A）E．滑动变阻器（0～500Ω，额定电流1A）F．学生电源（直流6V），开关，导线若干（1）实验中，所用电路应选（填甲或乙），所用电压表应选，滑动变阻器应选用；（用序号字母表示）（2）把图丙中所示的实验器材按题目要求用实线补充连接成实物电路图．（3）某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图丁所示），若用电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是W；（保留两位有效数字）（4）某兴趣小组想用多用电表来粗测小灯泡的电阻，测量过程表笔的位置如图所示，其测量方法正确的是．19．要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，提供的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ）；滑动变阻器（最大阻值20Ω额定电流1A）；电键一个、导线若干（1）要求电压从零开始调节，请在方框内画出实验电路图．（2）用某次实验的结果测出小灯泡发光时的电阻值，由于存在系统误差，测量结果将偏（选填“大”或“小”）；（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．若将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，请在图中做出给电源供电时路端电压和电流的关系图象，依据图象可求出小灯泡消耗的功率是．20．在“描述小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量出标有“4V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：直流电源（电动势3.0V，内阻不计）电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）滑动变阻器R2（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）（1）在该实验中，电流表应选择（填“A1”或“A2”），电压表应选择（填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择（填“R1”或“R2”）．（2）某同学用导线把各器材连接成如图甲所示的电路，请在方框中完成实验的电路图．（3）图丙是学习小组在实验中根据测出的数据在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线，若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联后，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=W（保留两位有效数字）（若需作图可直接画在丙图中）．21．某实验小组设计了如图甲所示的电路，其中R T为热敏电阻，电压表量程为6V，内阻为R V约10kΩ，电流表量程为0.5A，内阻R A=4.0Ω，R为电阻箱．（1）该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验．闭合开关，调节电阻箱，记录不同情况下电压表示数U1、电流表的示数I和电阻箱的阻值R，在I﹣U坐标系中，将各组U1、I的数值标记在相应位置，描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线如图乙中的曲线所示，为了完成该实验，应将导线c端接在（选填“a”或“b”）点；（2）利用（1）中记录的数据，通过分析计算可得外电路的电压U2，U2的计算式为；（用U1、I、R和R A表示）（3）实验小组利用（2）中的公式，计算出各组的U2，将U2和I的数据也描绘在I﹣U坐标系中，如图乙中的直线所示，根据图象分析可知，电源的电动势E= V，内电阻r=Ω；（4）实验中，当电阻箱的阻值调到 3.0Ω时，热敏电阻消耗的电功率P= W．（保留两位有效数字）22．为描述“220V 100W”白炽灯的伏安特性曲线，提供的器材有：白炽灯，调压变压器，22V交流电源，交流电压表（量程300V、内阻300kΩ），交流电流表（量程0.6A、内阻0.15Ω），开关，导线若干．（1）如图（a）所示是调压变压器的构造图，在圆环形的铁芯上只绕一个线圈．如果将220V交流电接在变压器的AB端，测量电路接在BP端．该变压器用作变压器（选填“升压”或“降压”）．（2）为使在额定电压下测得的实验数据的误差尽量小，请在图（b）中完成该测量原理电路图的连线．在电路接通之前，应将调压变压器的滑动触头P移动至B 端，并且将滑动变阻器的滑片移动至（选填“a端”或“b端”）附近．（3）根据测量结果描绘出“220V 100W”白炽灯的伏安特性曲线如图（c）所示．若将两个“220V 100W”的灯泡串联后接入如图（d）所示的交流电路中，已知R1=1kΩ，R2=10kΩ，n1=200匝，n2=400匝，则通过白炽灯的电流为A，电阻R1消耗的功率为W．（结果保留两位有效数字）23．为探究小灯泡的电功率P和电压的关系，实验小组测量小灯泡的电压U和电流I，利用P=UI得到电功率．实验所使用的小灯泡规格为“3.0V 1.8W”，电源为12V的电池（内阻不计），电路中的定值电阻R1=10Ω．（1）为了测量小灯泡在0～3.0V范围内的多组U、I值，准备使用的实物电路如图1所示．请将滑动变阻器接入电路的正确位置．（用笔画线代替导线）（2）现有甲乙两个滑动变阻器：滑动变阻器甲的阻值0～10Ω；滑动变阻器乙的阻值0～2Ω．为了使调节方便，测量的准确度高，滑动变阻器应选用（填甲或乙）．（3）（多选）小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图2所示．下列关于小明作图象时出现的问题的说法中正确的是A．图线不应画为直线B．应画连接各点的多段折线C．横坐标的标度选得不合适D．纵坐标的标度选得不合适．24．为探究小灯泡L的伏安特性曲线，提供了以下器材：小灯泡L，规格“4.0V 2.8W”；电流表A1，量程3A，内阻约为0.1Ω；电流表A2，量程0.6A，内阻r2=0.2Ω；电压表V，量程3V，内阻r V=9kΩ；标准电阻R1，阻值1Ω；标准电阻R2，阻值3kΩ；滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；学生电源E，电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干．（1）某同学设计了如图甲所示的电路来进行测量，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图乙所示，电压表的读数为V，此时L的电阻为Ω．（2）要想更准确完整地描绘出L的伏安特性曲线，需要重新设计电路．请你利用所供器材，在图丙中的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号．（3）根据实验测得的数据，描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图丁，若将该灯泡接到E=1.5V、r=3.0Ω的电源两端，则灯泡实际消耗的功率P=W．（结果保留两位有效数字）25．在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用电流表内阻约为几欧，电压表内阻约为十几千欧。

描绘小电珠的伏安特性曲线一、实验目的1．描绘小电珠的伏安特性曲线．2．分析伏安特性曲线的变化规律．二、实验原理用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U，I)值，在U­I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来．三、实验器材小电珠(3.8 V,0.3 A)或(2.5 V,0.6 A)一个、电压表(0～3 V～15 V)与电流表(0～0.6 A～3 A)各一个、滑动变阻器(最大阻值20 Ω)一个、学生低压直流电源(或电池组)、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔．四、实验步骤1．确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，按图中的原理图连接好实验电路．2．把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S.3．移动滑动变阻器滑片位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格中，断开开关S.U(V) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2I(A)U(V) 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8I(A)4.五、数据处理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．六、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(3.8 V,0.3 A)的电阻很小，与0～0.6 A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连接：目的是使小电珠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电珠分得电压为零的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．3．I­U图线在U0＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V左右绘点要密，以防出现较大误差．4．当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记录I后马上断开开关．5．误差较大的点要舍去，I­U图线应是平滑曲线而非折线．七、误差分析1．由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差．2．电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数．3．在坐标纸上描点、作图带来操作误差．一实验操作和器材的选取[典例1] 要测绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作．已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约为1 Ω)；电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)；电压表(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ)；电键一个、导线若干．(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)．A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω，额定电流1 A)B．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)．(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W.解析 (1)由题意知，小灯泡两端电压从零开始变化，所以控制电路部分应用分压式接法，滑动变阻器应用最大阻值小、额定电流大的A.(2)灯泡的电阻R ＝U 2P ＝15 Ω，额定电流I ＝PU ＝0.2 A ，由R ＝15 Ω＜R A R V ＝15 000 Ω，依据公式法“大内小外”的原则，可知电流表应采用外接法，B 正确．(3)在灯泡的I­U 图上作出电源的I­U 图线，交点即为这个电源给这个灯泡供电时的电流和电压，此时P 灯＝IU ＝0.1×1 W ＝0.1 W.答案 (1)A (2)B (3)0.1仪器选择的一般顺序是先易后难．首先确定出必须使用而又不必选择的仪器，然后以其为突破口，根据电路要求和电路计算，选择出电源、滑动变阻器、电流表、电压表以及合理的量程．待测电阻的额定电流、额定电压(估算值)是选择合适量程的电流表和电压表的重要依据．如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值大小对实验操作中是否调节方便的影响，一般来说如果是限流法选定比待测电阻大几倍的滑动变阻器，如果是分压法选定阻值小的滑动变阻器．二 数据处理和误差分析[典例2] 物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75 W ，额定电压值已模糊不清．他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该小灯泡的电阻约为2 Ω，然后根据公式计算出该小灯泡的额定电压U ＝PR ＝0.75×2 V ＝1.22 V ．他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过小灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘制小灯泡的U­I 图线，进而分析小灯泡的额定电压．A ．电压表V(量程3 V ，内阻约3 kΩ)B．电流表A1(量程150 mA，内阻约2 Ω)C．电流表A2(量程500 mA，内阻约0.6 Ω)D．滑动变阻器R1(0～20 Ω)E．滑动变阻器R2(0～100 Ω)F．电源E(电动势4.0 V，内阻不计)G．开关S和导线若干H．待测小灯泡L(额定功率0.75 W，额定电压未知)(1)在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择________(填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选择________(填“R1”或“R2”)．(2)在实验过程中，该同学将小灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23 V时，发现小灯泡亮度很暗，当达到2.70 V时，发现小灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中.次数 1 2 3 4 5 6 7U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.70I/mA 80 155 195 227 255 279 310(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________V；这一结果大于1.23 V，其原因是___________________________.解析(1)根据P＝I2R，估算出灯泡的电流大约是600 mA，因此电流表应选A2；本实验要描绘出灯泡的U­I图线，需要测量多组数据，因此滑动变阻器应采用分压式接法，所以应选阻值较小的R1；小灯泡电阻较小，电流表应外接．原理图如图所示．(2)如图所示(3)由P＝UI＝0.75 W，再结合图象可知U额＝2.5 V；小灯泡的额定电压大于1.23 V的原因是小灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻．答案(1)见解析图A2R1(2)见解析图(3)2.5(2.4～2.6均可) 小灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻(或小灯泡的电阻随温度的升高而变大)在描点时，一是不要忘了(0,0)这个点，二是连线时用平滑的曲线连接，使尽量多的点落在曲线上，不在线上的点均匀分布在线的两侧，较远的点舍去，三是理解好曲线斜率的意义，如果是U­I图线，斜率表示电阻，如果是I­U图线，斜率表示电阻的倒数．三实验改进拓展创新1．创新点分析以本实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现开放性、探究性等特点．2．命题视角视角1 以实验原理及实验方法为基础，探究小灯泡功率与电压的关系视角2 图象法处理数据及实物连线视角3 实验仪器的选择及控制电路的选择视角4 数据处理方式的改进采用“DIS”数字化实验系统进行实验数据的采集和处理．[典例3] 有一个标有“12 V 24 W”的电珠，为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率，需测定电珠两端的电压和通过电珠的电流，现有如下器材：A．直流电源15 V(内阻可不计)B．直流电流表0～0.6 A、0～3 A(内阻约0.5 Ω、0.1 Ω)C．直流电流表0～300 mA(内阻约5 Ω)D．直流电压表0～3 V、0～15 V(内阻约3 kΩ、15 kΩ)E．直流电压表0～25 V(内阻约200 kΩ)F．滑动变阻器10 Ω、5 AG．滑动变阻器1 kΩ、3 A(1)实验台上已放置开关、导线若干及电珠，为了完成实验，需要从上述器材中再选用________(用序号字母表示)．(2)在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图．(3)若测得灯丝电阻R随电珠两端电压变化关系的图线如图所示，由这条曲线可得出：正常发光条件下，灯丝消耗的电功率是________．解析 (1)由灯泡的额定电压为12 V 、额定电流为2 A 可知，电压表应选用D ，电流表应选B ，因电珠电压由零开始变化，所以实验采用分压式电路，滑动变阻器应选阻值小些的，故选F ，电源A 是必选的．(2)因R V R 灯＞R 灯R A，故应采用电流表外接法．滑动变阻器应用分压式连接，如图所示．(3)由图可知，U ＝12 V 时，R ＝6.2 Ω，故灯丝正常发光时的功率P ＝U2R ≈23.2 W.答案 (1)ABDF (2)见解析图 (3)23.2 W 对点自测1．电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：待测电压表V(量程3 V ，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R 0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R 1(最大阻值100 Ω，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V ，内阻不计)，开关两个，导线若干．(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．(2)根据设计的电路，写出实验步骤：________________________________________________ ________________________________________________.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R V ′，与电压表内阻的真实值R V 相比，R V ′________R V (填“＞”“＝”或“＜”)，主要理由是__________________________________________.解析：(1)实验电路图如图所示．(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻．(3)断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故R V′＞R V.答案：见解析2．二极管是一种半导体元件，电路符号为，其特点是具有单向导电性．某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究．据了解，该二极管允许通过的最大电流为50 mA.(1)该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的欧姆挡来判断它的正、负极：当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角比较小，当交换表笔再次测量时，发现指针有很大偏转，由此可判断________(填“左”或“右”)端为二极管的正极．(2)实验探究中他们可选器材如下：A．直流电源(电动势3 V，内阻不计)B．滑动变阻器(0～20 Ω)C．电压表(量程15 V、内阻约80 kΩ)D．电压表(量程3 V、内阻约30 kΩ)E．电流表(量程0.6 A、内阻约1 Ω)F．电流表(量程50 mA、内阻约50 Ω)G．待测二极管H．导线、开关为了提高测量精度，电压表应选用________，电流表应选用________．(填字母序号)(3)实验中测得的数据如下表，请在图坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线.电流I/mA 0 0 0.2 1.8 3.9 8.6 14.0 21.8 33.5 50.0电压U/V 0 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50(4)同学们将该二极管与阻值为100 Ω的定值电阻串联后接到输出电压恒为3 V的电源两端，则二极管导通时定值电阻的功率为________W.解析：(1)调到欧姆挡时，在多用电表的内部，电源的正极是接在黑表笔上，负极是接在红表笔上．(2)电源电压只有3 V，所以电压表选D；二极管允许通过的最大电流为50 mA，所以电流表选F.(4)在图中画出阻值为100 Ω的定值电阻的伏安特性图象，从图中找出两图象电流相同且电压之和等于3 V时的电流值大约是13 mA，则定值电阻的功率P＝I2R≈0.017 W.答案：(1)左(2)D F(3)伏安特性曲线如图所示(4)0.017(在0.015～0.019范围内均可)跟踪练习1．“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验电路如图所示，所用小灯泡的额定电压是3.8 V．关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是( )A．系统误差主要是由电压表的分流引起的B．系统误差主要是由电流表的分压引起的C．系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的D．系统误差主要是由读数时的估读引起的解析：选A.由于小灯泡的电阻比较小，所以采用电流表外接法，此时电压表的测量值是准确的，但是电流表的测量值和真实值相比要大，系统误差的主要原因是电压表分流，A正确．2．图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V.(1)完成下列实验步骤：①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，_______________________；②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，____________________；③断开开关，……根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线．(2)在线框中画出与实物电路相应的电路图．解析：(1)滑动变阻器为分压式接法，故闭合开关前，灯泡两端的电压为零，调节滑动变阻器的滑片，使它靠近滑动变阻器左端的接线柱．闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压．(2)与实物电路相应的电路图如图所示．答案：(1)①使它靠近滑动变阻器左端的接线柱②增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到其额定电压(2)如解析图所示3．某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：电压表V1(量程0～3 V，内阻等于3 kΩ)电压表V2(量程0～15 V，内阻等于15 kΩ)电流表A1(量程0～200 mA，内阻等于10 Ω)电流表A2(量程0～3 A，内阻等于0.1 Ω)滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A)滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 Ω)定值电阻R4(阻值等于10 Ω)定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)电源E(E＝6 V，内阻不计)(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．解析：(1)电压表V1和定值电阻R5串联，可改装成量程为0～4 V的电压表，电流表A1与定值电阻R4并联，可改装成量程为0～0.4 A的电流表，待测小灯泡的电阻很小，故电流表采用外接法．(2)小灯泡的电阻随着温度的升高而变大，所以B正确．答案(1)电路如图所示(2)B4．如图甲所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流I0，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表．某同学利用该电路研究滑动变阻器R L消耗的电功率．改变R L的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U­I关系图线．回答下列问题：(1)滑动触头向下移动时，电压表示数________(填“增大”或“减小”)．(2)I0＝________A.(3)R L消耗的最大功率为________W(保留一位有效数字)．解析：(1)滑动触头向下移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，电路总电阻减小，因为总电流不变，所以总电压减小，电压表示数减小．(2)电压表示数与电流表示数之间的关系为U＝(I0－I)R＝I0R－IR，由图象横轴截距得I0＝1.00 A.(3)由U­I图线可得R＝20 Ω，R L消耗的功率P＝UI＝I0RI－I2R，由二次函数的规律得R L最大功率为5 W.答案：(1)减小(2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确) (3)55．某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；(2)某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A；(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为________W(保留两位小数)．解析：(1)电流表的示数从零开始逐渐增大，说明滑动变阻器应该用分压式接法．(2)电流表示数为0.44 A.(3)设有n个小电珠并联，每个小电珠的电压为U，电流为I，则当小电珠的总功率(相当于电源的输出功率)最大时，外电阻和电源内阻相等，所以U＝1.5 V，nI＝E－Ur＝1.5 A，即每个小电珠两端的电压为1.5 V．从题目所给的U­I图可以看出，当U＝1.5 V时，I＝0.37 A，所以小电珠个数n＝1.5 A0.37 A≈4，小电珠的总功率P＝U2R总＝U2r＝2.25 W.答案：(1)见解析图(2)0.44 (3)4 2.25(或2.22～2.28均正确)6．现要测定一个额定电压2.5 V、额定功率约0.7 W的小灯泡的伏安特性曲线．(1)为了测量的电压能从零开始，测量误差较小，请在图甲中连好实物电路图．(2)合上开关前，滑动变阻器的滑动触头应置于滑动变阻器的________(填“左端”或“右端”)．(3)根据实验数据，描绘出的U­I图象如图乙所示，由图可知，当灯泡的电压为1.80 V时，小灯丝电阻为________Ω，小灯泡的功率为________W(结果保留两位有效数字)．(4)由图乙可确定小灯泡耗电功率P 与外加电压U 的关系，符合该关系的图象是图丙中的________． 解析：(1)实物电路图如图所示．(2)为了让测量电路中电压从零开始调节，则滑片开始时应滑到最左端．(3)由图可知，当电压为1.8 V 时，电流为0.25 A ，则电阻R ＝U I ＝1.80.25Ω＝7.2 Ω；功率P ＝UI ＝1.8×0.25 W ＝0.45 W.(4)由功率公式P ＝U 2R可知，功率与电压的图象应为D. 答案：(1)见解析 (2)左端 (3)7.2 0.45 (4)D7．有一个小灯泡上标有“4.8 V,2 W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P 与它两端电压的平方U 2的关系曲线．有下列器材可供选用：A ．电压表V 1(0～3 V ，内阻3 kΩ)B ．电压表V 2(0～15 V ，内阻15 kΩ)C ．电流表A(0～0.6 A ，内阻约1 Ω)D ．定值电阻R 1＝3 kΩE ．定值电阻R 2＝15 kΩF ．滑动变阻器R(10 Ω，2 A)G ．学生电源(直压6 V ，内阻不计)H ．开关、导线若干(1)实验中所用电压表应选用________，定值电阻应选用________(均用序号字母填写)；(3)利用上述实验电路图测出的电压表读数U V 与此时小灯泡两端电压U 的定量关系是________，下图的四个图象中可能正确的是________．解析：(1)由于量程15 V的电压表量程较大，所以可以采用扩大3 V量程电压表的办法，实验中所用电压表应选用A，定值电阻应选用R1＝3 kΩ的D.(2)采用分压电路，电流表外接．电路图如图(3)利用上述实验电路图测出的电压表读数U V与此时小灯泡两端电压U的定量关系是U＝2U V.由P＝U2/R，R随温度升高(电压增大)而增大，小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线可能正确的是图C.答案：(1)A D (2)见解析图(3)U＝2U V C高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

专题60 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线1．本实验要求电压必须从0开始变化，所以滑动变阻器要用分压式接法.2.仪器选择要首先保证安全，其次是保证精确，再次是操作简便，若选不到理想的仪器，其中几个相比较，选较好的．1．(2020·浙江杭州市模拟)某同学为准确测绘小灯泡的伏安特性曲线，利用如下器材设计了如图1甲、乙所示的两种电路．A．小灯泡(额定电压为2.5 V，额定电流为0.3 A)B．电流表(量程0～0.6 A，内阻约2 Ω)C．电压表(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)D．滑动变阻器(0～5 Ω，3 A)E．直流电源(约为3 V)F．开关、导线若干(1)实验电路应选择图________(填“甲”或“乙”)．(2)利用多用电表粗测小灯泡的电阻，当使用“×1”挡测量时，多用电表示数如图丙所示，则电阻为______ Ω.(3)按照实验测得的伏安特性曲线如图丁中的1曲线所示，考虑误差因素，真实的伏安特性曲线更接近曲线________(填“2”或“3”)．图1答案(1)乙(2)7 (3)2解析(1)由于电压表的内阻远大于小灯泡的阻值，因此应选用电流表外接法，描绘小灯泡的伏安特性曲线时，电压应从零逐渐调节，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路应选择图乙；(2)用多用电表粗测小灯泡的电阻时，选择挡位为“×1”挡，则该小灯泡的阻值应为7×1 Ω＝7 Ω；(3)由于电流表采用了外接法，则电流表的示数大于通过小灯泡的真实电流，因此真实的伏安特性曲线更接近曲线2.2．(2019·贵州贵阳市二模)如图2甲所示为“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验电路，所用器材有：电动势为3 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡，符合实验要求的滑动变阻器、已经机械调零的电压表和电流表，以及开关和导线若干．已知所有元器件都完好，采用如下步骤完成实验：图2(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器最________(填“左”或“右”)端．(2)闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数总调不到零，但小灯泡亮度有变化，则故障的原因可能是________(填“a”“b”“c”“d”“e”“f”“g”或“h”)导线断路．(3)排除故障后，移动滑片P，电压表指针所指的位置如图乙所示，则电压表的读数为________ V(结果保留2位小数)．(4)记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制出小灯泡的U－I图象，如图丙所示．根据图象提供的信息，请计算出小灯泡达到额定电压正常工作时的电阻值为________ Ω. (5)小灯泡的U－I图象是曲线而不是过原点的直线，其原因是________________________．答案(1)左(2)h(3)1.70 (4)12.5 (5)小灯泡的电阻随温度的升高而增大解析(1)为保护电表的安全，闭合电路前应将滑动变阻器的滑片移至最左端，以使测量电路处于短路状态．(2)电流表和电压表的示数总调不到零，调节滑片不能使测量电路短路，灯泡亮度会变化，说明电路畅通，故滑动变阻器是串联在电路中的，即限流式接法，所以是导线h 断路了．(3)因小灯泡的额定电压是2.5 V ，所以电压表选择3 V 的量程，由题图乙知，电压表读数为1.70 V.(4)当电压达到额定电压2.5 V 时，小灯泡正常发光，由小灯泡的U －I 图象知，此时灯泡的电流为0.20 A ，所以灯泡正常发光时阻值R ＝U I ＝12.5 Ω.(5)因为小灯泡灯丝的电阻率随温度的升高而增大，所以电阻值会随电压的增大而增大，所以U －I 图象不是过原点的直线．3．(2020·四川德阳市二诊)某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系．实验器材如图3甲所示，现已完成部分导线的连接．图3(1)实验要求电表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；(2)某次测量电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________ A ；(3)该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，根据图象可知小灯泡的电阻随电压增大而______(选填“增大”“减小”或“不变”)．将该小灯泡直接与电动势为3 V 、内阻为5 Ω的电源组成闭合回路，小灯泡的实际功率约为________ W(保留两位有效数字)． 答案 (1)见解析图 (2)0.44 (3)增大 0.44(0.43～0.46均对)解析 (1)滑动变阻器的滑片滑动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，滑动变阻器采用分压接法，实物电路图如图所示：(2)由图示电路图可知，电流表量程为0～0.6 A，由图示电流表可知，其分度值为0.02 A，示数为0.44 A.(3)根据图象可知小灯泡的电阻随电压增大而增大．在灯泡U－I图象坐标系内作出电源的U －I图象如图所示．由图示图象可知，灯泡两端电压U＝1.3 V，通过灯泡的电流I＝0.34 A，灯泡功率P＝UI＝1.3×0.34 W≈0.44 W.。