2018高考物理大一轮复习题组层级快练36第八单元恒定电流4实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线

单元质检八恒定电流(时间:45分钟满分:100分)单元质检卷第16页一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分。

在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。

全部选对的得7分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.下图是一种台灯亮度调节器的电路图,圆环为电阻丝,P为可调节滑片。

下列说法正确的是()A.P在b点,灯最亮B.P在c点,灯最亮C.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐增大D.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐减小答案:D解析:台灯的功率P=I2R,式中R为台灯的电阻,在电源电压不变时,电路中的电流随接入电路中的电阻丝的长度而改变,当P滑到c点时电阻丝接入电路的电阻最大,电流最小,台灯最暗,故只有选项D正确。

2.(2019·云南高三一模)如图甲所示,在材质均匀的圆形薄电阻片上,挖出一个偏心小圆孔。

在彼此垂直的直径AB和CD两端引出四个电极A、B、C、D。

先后分别将A、B 和C、D接在电压恒为U的电路上,如图乙和图丙所示。

比较两种接法中电阻片的热功率大小,应有()A.接在AB两端电阻片热功率大B.接在CD两端电阻片热功率大C.两种接法电阻片电阻图丙的大D.两种接法电阻片电阻一样大答案:B解析:对题图乙和丙,可看成两电阻并联。

某一确定的电阻,若分成两部分的电阻越接近,则并联情况下总电阻就越大,所以接在AB两端的并联总电阻较大,根据P=U 2R可知接在CD两端电阻片热功率大,故B正确,A、C、D错误。

3.如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,V与A均为理想电表;开始时开关S闭合,V与A均有读数,某时刻V和A的读数均变大,则电路中可能出现的故障是()A.R1断路B.R2断路C.R1短路D.R3短路答案:B解析:当R1断路时,电流表示数变为0,A错误;当R2断路时,外电路的总电阻变大,故路端电压变大,即电压表读数变大,电路的总电流减小,故R1上的电压减小,R3两端电压变大,故电流表读数变大,与题目所给的现象吻合,故电路是R2断路,B正确;当R1短路或R3短路时,外电路电阻变小,路端电压变小,即电压表示数变小,C、D错误。

实验9 描绘小电珠的伏安特性曲线高效演练跟踪检测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．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 －U r＝1.5 A ，即每个小电珠两端的电压为1.5 V ．从题目所给的U ­I 图可以看出，当U ＝1.5 V 时，I ＝0.37A ，所以小电珠个数n ＝1.5 A 0.37 A ≈4，小电珠的总功率P ＝U 2R 总＝U 2r＝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U ­I 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 k Ω)B ．电压表V 2(0～15 V ，内阻15 k Ω)C ．电流表A(0～0.6 A ，内阻约1 Ω)D ．定值电阻R 1＝3 k ΩE ．定值电阻R 2＝15 k ΩF ．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)；求的电路图；(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________，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。

第4讲实验八:描绘小灯泡的伏安特性曲线1.(6分)描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图所示,所用小电珠的额定电压是3.8 V。

关于该实验的系统误差,下列说法中正确的是A。

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】由于小电珠的电阻比较小,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偏大,系统误差的主要原因是电压表分流,A项正确。

2.(12分)(2015·浙江高考)图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接答案图。

(1)根据图1画出实验电路图;(3分)答案:如图所示(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6 A,电压表量程为3 V。

所示读数为:①0.10 A、②0.24 A、③ 2.00 V、④0.27 V。

两组数据得到的电阻分别为8.3 Ω和 2.7 Ω。

(9分)【解析】(1)根据实物图画出电路图如答案中图;(2)由实物图可知,电流表接的是0.6 A的量程,电压表接的是3 V的量程,因此①的读数为0.10 A,②的读数为0.24 A,③的读数为2.00V,④的读数为0.27 V。

两组数据得到的电阻R1=2Ω=2.7Ω。

3.(15分)(2015·福建高考)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。

(5分)答案:如图所示(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0.44A。

(4分)(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4只相同的小电珠并联后,直接与电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源组成闭合电路,可使小电珠的总功率最大,其总功率的值约为 2.25(2.22~2.28均可)W(保留两位小数)。

题组层级快练(三十六)实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线1．在做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验时，所用器材有：电动势为6 V的电源、额定电压为2.5 V的小电珠、以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线．要求能测出尽可能多组数据．如图是没有连接完整的实物电路．(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f 六根)(1)请你用笔画线代替导线，在原图中将实物电路连接完整；(2)连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小电珠始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是___________________________________________ ________________________________________________________________________；(3)排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2 V，要测量小电珠的额定功率，应将滑片P向________端滑动(选填“左”或“右”)；(4)通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图所示的U－I图像．根据U－I图像提供的信息，可计算出小电珠的额定功率是________W；(5)图线是曲线而不是过原点的直线，原因是_______________________________________ ________________________________________________________________________.答案(1)连线如图所示(2)c段导线断路或电珠损坏(3)右(4)0.5(5)小电珠的电阻随温度的升高而增大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(量程是3 V，内阻是6 kΩ)B．电压表(量程是15 V，内阻是30 kΩ)C．电流表(量程是0.6 A，内阻是0.5 Ω)D．电流表(量程是3 A，内阻是0.1 Ω)F．滑动变阻器(阻值范围0－5 Ω)，额定电流为0.6 AG．滑动变阻器(阻值范围0－100 Ω)，额定电流为0.6 AH．直流电源(电动势E＝3 V，内阻不计)I．开关、导线若干该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据(I和U分别表示电学元件上的电流和电压)．I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00________．(以上均填写器材代号)(2)请在下面的虚线框中画出实验电路图；(3)在下图中描出该电学元件的伏安特性曲线；(4)据图中描出的伏安特性曲线可知，该电学元件的电阻随温度而变化的情况为：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 答案 (1)C A F (2)见解析图 (3)见解析图 (4)元件电阻随温度升高而增大 解析 (1)从表格中的实验数据可知，电流测量值I 的范围为0－0.50 A ，电压测量值U 的范围为0－2.00 V ，因此电流表应选C ，电压表应选A.因为本实验要测量多组(U ，I)值，需使电压U 连续变化，因此，变阻器应接成分压式，且选阻值较小的滑动变阻器F.(2)由表格中的数据，根据R ＝UI ，估算电学元件的电阻值大约为几欧，因此电流表外接．电路图如图所示：(3)如图所示(4)由图像知，图线的斜率逐渐变小，因此随着温度的升高，电学元件的电阻逐渐增大．3．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 k Ω) 开关一个、导线若干．(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填选项字母)． 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________(填选项字母)．(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如下图所示．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.答案(1)A (2)B (3)0.1解析(1)测量小灯泡的伏安特性曲线，电压变化范围要求要大，所以采用滑动变阻器的分压式接法，应选择小电阻大电流的滑动变阻器A.(2)电流表的电阻与小灯泡的电阻接近，电流表的分压作用很明显，所以采用电流表外接，灯泡两端的电压变化范围大，所以滑动变阻器要采用分压式接法，B项正确．(3)将这个小灯泡接到电源两端，电源与小灯泡直接串联，电路方程为E＝U＋Ir，变形可得函数方程U＝E－rI，其函数图像如图所示，画出电动势为1.5 V，内阻为5 Ω，短路电流为0.30 A的图线，该图线和小灯泡的伏安特性曲线的交点即表示小灯泡与该电源直接串联的解．根据交点坐标(1.0 V，0.1 A)可以计算出小灯泡消耗的功率为P＝UI＝1.0×0.1 W＝0.1 W.4．某学习小组拟研究一个标有“3.6 V 1.8 W”的小灯泡的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：①电流表A，量程0－0.6 A，内阻约为0.2 Ω；②电压表V，量程0－15 V，内阻约为15 kΩ；③滑动变阻器R，阻值范围0－10 Ω；④学生电源E，电动势为4 V，内阻不计；⑤开关S及导线若干．(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来．(2)甲同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果．于是又从实验室找来一量程为I g＝100 μA、内阻R g＝1 000 Ω的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5 V的电压表，则需串联一个阻值为________ Ω的电阻．(3)甲同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如下表所示：I1(A) 0 0.19 0.30 0.37 0.43 0.46 0.48 0.49I2(μA) 0 10 20 30 40 50 60 70 请在图丙中的坐标纸上画出I1－I2图线．(4)若将该小灯泡接在如图丁所示的电路中，则该小灯泡消耗的电功率约为________W．已知电源的电动势为E＝3.0 V，内阻r＝1.5 Ω，定值电阻R0＝4.5 Ω.(结果保留两位有效数字) 答案(1)见解析图(2)49 000 (3)如下图所示(4)0.35【解析】(1)如图所示(2)设需要串联的电阻阻值为R x，则有I g(R g＋R x)＝5 V，代入数据可得R x＝49 000 Ω.(4)将定值电阻R0看做该电源的电阻，则内阻r′＝6 Ω，由此可得路端电压U＝E－Ir′，在I1－I2图线所在坐标纸上作出该I－U图像如下图所示，可知其交点坐标表示的电流约为0.32 A，电压约为1.1 V，所以该灯泡消耗的功率约为P＝0.32×1.1 W≈0.35 W.5．(2016·云南联考)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U2的关系曲线．有下列器材可供选用：A．电压表(0～3 V，内阻3 kΩ)B．电压表(0～15 V，内阻15 kΩ)C．电流表(0～0.6 A，内阻约1 Ω)D．定值电阻R1＝3 kΩE．定值电阻R2＝15 kΩF．滑动变阻器R(10 Ω，2 A)G．学生电源(直流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)．(2)为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在虚线框内画出满足实验要求的电路图．(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________，下面四个图像中可能正确的是________．答案(1)A D (2)见解析图(3)U＝2U V C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R 1＝3 k Ω的D. (2)采用分压电路，电流表外接，电路图如图所示．(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 ＝U 2R ，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U 2的关系曲线可能正确的是图C.6．某同学合理选用下列器材组成一个电路，同时对两个不同的热敏电阻R A 、R B 进行了测量，得到了两个热敏电阻的I －U 关系曲线，如图所示．在实验中，有以下器材供选择：A ．量程为50 mA 的电流表A 1，内阻约10 ΩB ．量程为0.6 A 的电流表A 2，内阻约0.05 ΩC ．量程为3 V 的电压表V 1，内阻约10 k ΩD ．量程为6 V 的电压表V 2，内阻约50 k ΩE ．电动势为12 V 、内阻不计的直流电源F ．滑动变阻器R 1(50 Ω，0.6 A)G ．滑动变阻器R 2(10 Ω，0.02 A)H ．单刀单掷开关一个、导线若干．(1)为了得到热敏电阻完整的I －U 关系曲线，请选择合适的实验器材：________________________________________________________________________(填器材前的选项字母)．(2)请设计实验电路并把它画到方框中，标明相应的器材代号．(3)该同学将R A、R B串联起来，与电压恒为7 V的稳压电源连接，则此时热敏电阻R A和R B消耗的功率之比为________．答案(1)ACDEFH (2)电路如图所示(3)2∶5解析(1)根据I－U关系曲线上的数据去选择实验器材．(2)测定I－U关系曲线．要求电压从零开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法；由于热敏电阻的阻值比电压表的内阻小很多，所以电流表采用外接法．(3)由题图可知电流等大时R A∶R B＝2∶5，则可知R A和R B消耗的功率之比为2∶5.7．学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.0 V 0.7 A”；电流表A1，量程3 A，内阻约为0.1 Ω；电流表A2，量程0.6 A，内阻r2＝0.2 Ω；电压表V，量程3 V，内阻r V＝9 kΩ；标准电阻R1，阻值1 Ω；标准电阻R2，阻值3 kΩ；滑动变阻器R，阻值范围0－10 Ω；学生电源E，电动势6 V，内阻不计；开关S及导线若干．①甲同学设计了如图1甲所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46 A时，电压表的示数如图乙所示，此时L的电阻为________ Ω.②乙同学又设计了如图2所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L 上的电压值是________ V.③学习小组认为要想更准确地描绘出L 完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路．请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图3所示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．答案 ①5 ②4 ③见解析图解析 ①电压表的示数U ＝2.30 V ，所以灯泡L 的电阻R L ＝U I ＝2.300.46 Ω＝5 Ω.②由题图知电压表V 与R 2串联，根据串联分压，当电压表V 的示数为3 V 时， R 2两端的电压U 2＝U V r V R 2＝39 000×3 000 V ＝1 V ，所以灯泡两端的电压U ′＝U V ＋U 2＝(3＋1) V ＝4 V.③要想更准确地描绘出L 完整的伏安特性曲线，则电压表的量程应变为4.0 V ，电流表的量程应变为0.7 A ，因此将电压表V 与标准电阻R 2串联改装成量程为4.0 V 的电压表，将电流表A 2与标准电阻R 1并联改装成量程为0.6 A ＋0.6×0.21 A ＝0.72 A 的电流表．故虚线框内实验电路如图所示．。

《恒定电流》综合检测(时间:90分钟满分:100分)【测控导航】一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1～8题只有一个选项正确,第9～12题有多项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错或不选的得0分)1.(2016·福建三明检测)下列说法正确的是( C )A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而减小C.电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时,非静电力所做的功D.电源的电动势与外电路有关,外电路电阻越大,电动势就越大解析:电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越差,故选项A错误;各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而增大,故选项B错误;电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力所做的功,故选项C正确;电源电动势由电源自身结构决定,与外电路无关,故选项D错误.2.如图所示,均匀的长方体薄片合金电阻板abcd,ab边长为L1,ad边长为L2.当端点Ⅰ,Ⅱ或Ⅲ,Ⅳ接入电路时,导体的电阻分别为R1,R2,则R1∶R2为( C )A.L1∶L2B.L2∶L1C.错误！未找到引用源。

∶错误！未找到引用源。

D.错误！未找到引用源。

∶错误！未找到引用源。

解析:设导体的厚度为h,当把端点Ⅰ,Ⅱ接入电路时,ad边长为L2,此时导体的横截面积为S1=L2h,而此时导体的长度为L1,则R1=ρ错误！未找到引用源。

=ρ错误！未找到引用源。

;当把端点Ⅲ,Ⅳ接入电路时,而ab边长为L1,此时导体的横截面积为S2=L1h,而此时导体的长度为L2,则R2=ρ错误！未找到引用源。

=ρ错误！未找到引用源。

.故R1∶R2=(ρ错误！未找到引用源。

)∶(ρ错误！未找到引用源。

)=错误！未找到引用源。

,C项正确.3.(2016·陕西西工大附中三模)如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为(U1,I1),过点A的切线与纵轴交点的坐标为(0,I2).当小灯泡两端电压为U1时,其电阻等于( B )A.错误！未找到引用源。

第62讲实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线[方法点拨](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．(2017·北京海淀区模拟)某研究性学习小组的同学们设计了描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验，待测小灯泡的额定电压为3.8V．要求测量结果尽量精确，并绘制出小灯泡两端电压在0～3.8V范围内完整的伏安特性曲线．(1)若实验室的电压表、电流表和滑动变阻器都满足实验要求，则在如图1所示的两种实验方案中，应选择____图所示电路进行实验．(选填“甲”或“乙”)图1(2)若实验中只提供了量程为3V，内阻为3000Ω的电压表V1，为了绘制完整的伏安特性曲线，需要将电压表V1改装成量程为4V的电压表V2，则应将电压表V1________(选填“串联”或“并联”)一个阻值为________Ω的定值电阻，才能实现改装的要求．(3)小组的同学们正确描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示，根据这个曲线，同学们对小灯泡的实际功率与其两端的电压的关系，或与通过其电流的关系，猜想出了如图所示的关系图像，其中可能正确的是______．(选填选项下面的字母序号)图2(4)某同学将该小灯泡接在一个电动势为3.0V、内阻为5.0Ω的电源上，组成一个闭合电路，则此时该小灯泡的实际功率约为______W．(保留2位有效数字) 2．(2018·四川成都模拟)某同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的器材如下：待测小灯泡(2.5V,1.25W)电源(电动势3V，内阻不计)电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω；0～3A，内阻约0.025Ω)电压表(0～3V，内阻约3kΩ；0～15V，内阻约15kΩ)单刀单掷开关及导线若干(1)为了减小误差，在本实验中电流表应选用0～____A量程；电压表应选用0～________V量程．(2)如图3是本实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，为了满足实验要求并尽可能减小误差，请补充完成实物图间的连线．图33．(2017·安徽省十校联考)为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图4所示的实验电路，已知小灯泡的规格为“12V,5W”．图4(1)闭合开关前，应将电路图中的滑动变阻器的滑片移到________(填“a”或“b”)端．根据连接好的实物图，调节滑动变阻器，记录多组电压表和电流表的读数，作出的I－U图线如图5甲中实线所示，由图线分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而________(填“增大”或“减小”)．若某次电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为________W(保留两位有效数字)．图5(2)若I－U图像中的虚线Ⅰ或Ⅱ表示小灯泡真实的伏安特性曲线，与实验中得到的实线相比，虚线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)才是其真实的伏安特性曲线．4．某物理学习小组拟用下列器材研究小灯泡L两端的电压与通过它的电流的关系曲线．A．小灯泡L(4.0V,0.7A)B．电流表A(0～0.6A，内阻为0.2Ω)C．电压表V(0～3V，内阻为9kΩ)D．标准电阻R1＝1ΩE．标准电阻R2＝3kΩF．滑动变阻器R(0～10Ω)G．学生电源(电动势E＝6V，内阻不计)H．开关一个，导线若干(1)为了准确描绘出小灯泡L较完整的U－I曲线，请在图6甲虚线框内画出实验电路图．图6(2)该学习小组同学正确进行实验操作，并处理实验数据后，描点作图得到了如图乙所示的小灯泡L的U－I图线．某次实验中得到的电压表示数如图丙所示，电压表示数为________V，此时小灯泡的电阻约为________Ω(保留两位有效数字)．由小灯泡L的U－I图线可知小灯泡L的电阻随电流I的增大而________(填“增大”“不变”或“减小”)．(3)若将此小灯泡L与定值电阻R0＝4Ω串联后接在电动势为4.0V、内阻为1.0Ω的蓄电池组两端，则小灯泡的实际功率约为________W(保留两位有效数字)．答案精析1．(1)甲(2)串联1000(3)AB(4)0.36～0.42解析(1)由于小灯泡两端的电压需要从0开始测量，故滑动变阻器需要采用分压式接法，则题图甲电路是正确的；(2)原电压表的量程为3V，改装后的电压表的量程为4V，故1V的电压差需要用一个电阻串联分压获得，该电阻的阻值为1000Ω；(3)根据P＝U2R可知，U2＝RP，即在U2－P图像中，斜率为R，因为随着电压的增大，灯泡的电阻是增大的，故U2－P图像的斜率也是增大的，故选项A正确，C错误；根据P＝I2R可知，I2＝1R·P，即在I2－P图像中，其斜率为1R，当电阻增大时，其倒数减小，故I2－P图像的斜率在变小，故选项B正确，D错误；(4)在同一坐标系中，作出电源的I－U图线，其与灯泡的伏安特性曲线的交点即为灯泡两端的电压和电流，故小灯泡的实际电功率为P＝2.0×0.19W＝0.38W.2．(1)0.63(2)如图所示解析(1)根据小灯泡规格“2.5V,1.25W”可知，小灯泡的额定电压U＝2.5V，额定电流I＝P U＝1.252.5A＝0.5A，因此电流表应选“0～0.6A”量程，电压表应选“0～3V”量程；(2)因为实验要求小灯泡两端电压及通过小灯泡的电流从0开始变化，所以滑动变阻器应采用分压式接法；小灯泡阻值较小，电流表应采用外接法，如图所示．3．(1)a增大 2.4(2)Ⅱ解析(1)开始时应使测量电路两端的电压为零，故开关闭合前应将滑动变阻器滑片移到a端；由题图甲可知图像的斜率越来越小，则说明电阻越来越大，小灯泡的电阻随温度的升高而增大；由电流表示数可知，电流大小为0.40A，则由题图I－U图像可知，电压为6.0V，故灯泡功率P＝UI＝6×0.4W＝2.4W；(2)由于电流表采用外接法，电压表分流使电流表示数偏大，而电压表示数是准确的，故Ⅱ为真实的图像．4．(1)见解析图(2)2.70 5.3(5.2也可)增大(3)0.79(0.75～0.83均可)解析(1)要准确描绘小灯泡的U－I曲线，小灯泡两端电压要从0开始调节，所以滑动变阻器采用分压接法；又因小灯泡的额定电压为4.0V，额定电流为0.7A，而电压表量程为3.0V，电流表量程为0.6A，所以要描绘完整曲线，必须把电压表、电流表的量程扩大，由串并联规律知，可将电压表与标准电阻R2＝3kΩ串联改装为量程为4V的电压表，将电流表与标准电阻R1＝1Ω并联改装成量程为0.72A的电流表；因改装后的电压表内阻远大于小灯泡电阻，所以电流表采用外接法，实验电路如图a. (2)由题图丙电压表指针位置可知此时电压表示数为2.70V，则改装电压表两端的电压，即小灯泡两端的电压为U＝3.60V，由题图乙知此时通过小灯泡的电流约为0.68A，由R＝UI得此时小灯泡L的电阻约为5.3Ω.(3)令小灯泡两端电压为U，通过的电流为I，由闭合电路欧姆定律知E0＝U＋I(R0＋r0)，即U＝4－5I，在题图乙坐标系中作图线，如图b所示，此时两条图线的交点坐标为(0.45A,1.75V)，所以小灯泡此时的实际功率为P＝1.75×0.45W≈0.79W.。

题组层级快练(三十七)一、选择题1．(2016·北京)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合．为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是( ) A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B．一个伏特表和多个定值电阻C．一个安培表和一个电阻箱D．两个安培表和一个滑动变阻器答案　D解析　选项A中可以通过安培表和伏特表的读数得到外电压和干路电流，如图所示，所以选项A可取．选项B中可以通过伏特表的读数和若干定值电阻的实际阻值大小计算出干路的电流大小，实验电路图如图所示，所以选项B可取．选项C中可以通过安培表的读数和电阻箱的取值得到外电压的大小，实验电路图如图所示，所以选项C可取．选项D中无法得到外电压，所以选项D不可取．2．某实验小组利用如图甲所示电路测定两节电池的电动势和内电阻，备有下列器材：①待测电池每节电动势约为1.5 V②电流表，量程3 mA③电流表，量程0.6 A④电压表，量程1.5 V⑤电压表，量程3 V⑥滑动变阻器，0－20 Ω⑦开关一个，导线若干(1)请选择实验中需要的器材________(填标号)．(2)按电路图将实物(如图乙所示)连接起来．(3)小组由实验数据作出的U －I 图像如图丙所示，由图像可求得电源电动势为________V ，内电阻为________Ω.答案　(1)①③⑤⑥⑦　(2)如图　(3)2.85　2.9解析　(1)根据本实验的原理以及特点，所选器材是①③⑤⑥⑦；(2)根据电路图连接实物图时，一定要看清电路的结构，滑动变阻器的接线柱所在的位置，注意导线不能交叉；(3)电源的电动势是纵轴截距2.85 V ，内电阻r ＝||＝2.9 Ω.ΔUΔI 3．现想要测量某电源的电动势E 和内电阻r(E 约为4.5 V ，r 约为1.5 Ω)，而手头只有以下器材：A ．电源(电动势E 约为4.5 V ，内电阻r 约为1.5 Ω)B ．量程0－3 V 内阻很大的电压表(可看成理想电压表)C ．量程0－0.5 A 内阻约为1 Ω电流表(不能看成理想电流表)D ．滑动变阻器R(阻值调节范围0－20 Ω)E ．定值电阻R 0(阻值为4 Ω)F ．开关S、导线若干(1)某同学根据上面给出的实验器材，设计出实验电路图如图所示进行实验，电路接法正确，线路、器材完好，却没有办法测出该电源电动势和内电阻，请你通过估算帮他分析不能成功的原因．(2)另一同学在上面实验电路图的基础上稍加改进，便可以方便地测量出电源电动势和内电阻的值，请你在虚线框中画出能测出电源电动势和内电阻的实验电路图．(3)如果利用正确的实验电路图，通过改变滑动变阻器的阻值，得到两组电压和电流的读数分别为U 1、I 1和U 2、I 2，试根据这两组电压和电流的读数表示出被测电源的电动势的表达式E ＝________，内电阻的表达式r ＝________．(分别用题中所给的字母表示)．解析　(1)电压表的读数要小于3 V ，则内电压大于1.5 V ，电流约为1 A ，超过电流表量程．(2)需要串联一个分压电阻，实验电路原理图如图．(3) 由闭合电路的欧姆定律，有E ＝U 1＋I 1(r ＋R 0)E ＝U 2＋I 2(r ＋R 0)，联立解得E ＝，r ＝－R 0I1U2－I2U1I1－I2U2－U1I1－I24．某同学要测定一电源的电动势E 和内电阻r ，实验器材有：一只DIS 电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I 表示)，一只电阻箱(阻值用R 表示)，一只开关和导线若干．该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据．(1)该同学设计实验的原理表达式是E ＝________(用r 、I 、R 表示)．(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到________(填“最大值”“最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω.(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的－R 图像，则由图像可求得，该电源1I 的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(结果均保留两位有效数字)答案　(1)I(R ＋r)　(2)最大值　21　(3)6.3(6.1～6.4)　2.5(2.4～2.6)解析　(1)根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是E ＝I(R ＋r)．(2)根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值．根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为2×10 Ω＋1×1 Ω＝21 Ω.(3)由E ＝I(R ＋r)可得＝R ＋r.－R 图像斜率等于，E ＝6.3 V ，图像在纵轴截距等于1I 1E 1E 1I 1E r ，r ＝2.5 Ω.1E 5．为了测定电源电动势E 、内电阻r 的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路．闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R ，电压表V 1的示数U 1，电压表V 2的示数U 2.根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I ，分别描绘了a 、b 两条U －I 图线，如图乙所示．请回答下列问题：(1)写出流过电阻箱的电流I 的表达式：________；(2)小灯泡两端电压随电流变化的图像是________(选填“a”或“b”)；(3)根据图乙可以求得电源的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω，该电路中小灯泡消耗的最大功率为________W.答案　(1)I ＝　(2)b (3)3.0　2.0　1.0U2－U1R 解析　(1)首先要明白电路的组成：电源、开关、电阻箱、灯泡串联成闭合回路，电压表V 1测灯泡两端电压，电压表V 2测路端电压．电阻箱两端电压为U ＝U 2－U 1，电阻箱阻值为R ，所以流过电阻箱的电流I ＝；U2－U1R (2)小灯泡两端电压随电流的增大而增大，所以选图线b ；图线a 为电源路端电压随电路中电流变化的关系图线；(3)图线a与纵轴的交点为电源的电动势3.0 V，图线a的斜率为电源的内阻r＝2.0 Ω，图线a、b的交点表示U1＝U2，即电阻箱的阻值为0，此时小灯泡消耗的功率最大，P＝UI＝1.0 W.6．在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列器材选用A．干电池(电动势E约1.5 V、内电阻r约1.0 Ω)B．电流表G(满偏电流2.0 mA、内阻R g＝10 Ω)C．电流表A(量程0－0.6 A、内阻约0.5 Ω)D．滑动变阻器R(0－20 Ω，10 A)E．定值电阻R0(阻值990 Ω)F．开关和导线若干(1)一组同学设计的实验电路如图甲所示，并利用以上器材正确连接好电路，进行了实验测量．根据他们的实验设计，完成下列问题：闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置，记录电流表G的示数I1和电流表A的示数I2.多次改变滑动端P的位置，得到多组数据．在图乙所示的坐标纸上建立I1、I2坐标系，并已标出了与测量数据对应的4个坐标点．还有一组数据如图丙中的电表所示，请将此组数据的对应点标在图乙的坐标系中，并依据所标各点在图中描绘出I1－I2图线．利用所画图线求得电源的电动势E＝________V，电源的内电阻r＝________ Ω.(结果要求保留两位小数)(2)另一组同学采用滑动变阻器和一个多用电表来测定电池的电动势和内阻．实验原理如图所示．当变阻器为某一阻值时，用多用电表的直流电压挡测出变阻器两端的电压U，再卸去变阻器一个接线柱的导线，把多用电表串联在电路中，用直流电流挡测出通过变阻器的电流I.随后改变变阻器的电阻，重复上述操作，获得多组U、I数据，并计算得出实验结果．这个实验方案在测量原理上的主要缺点是__________．答案　(1)如图所示　1.48±0.01　0.59±0.02(2)将路端电压和电流分两次测量(说明：表达出测量的电流、电压不是同一状态即可)解析　(1)根据所描的点连线，让直线通过尽可能多的点，偏离较大的点舍去；图线与纵轴的截距乘1 000是电动势，是1.48 V；图线斜率的绝对值乘1 000是内阻，内阻约为0.59 Ω.(2)电流表和电压表也有内阻，将路端电压和电流分两次测量，改变了电路．7．在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，因找不到合适的电流表，某同学设计了如图所示的测量电路，图中器材规格如下：电源E(电动势约为3 V，内阻未知)电压表V1(量程0－3 V，内阻约3 kΩ)电压表V2(量程0－3 V，内阻很大)滑动变阻器R(0－20 Ω)定值电阻R0＝2 Ω(1)请根据电路图在图中完成实物连线．(2)下表是该同学的实验数据表格，请根据表中数据在图所示坐标纸中作出U 1－U 2图线．U 1(V)2.79 2.68 2.57 2.44 2.36 2.27U 2(V)0.380.600.82 1.01 1.23 1.40(3)根据图线可求得电源电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω.(结果保留3位有效数字)答案　(1)实物连线如图所示　(2)如图所示(3)2.98(2.96－3.00)　1.03(1.01－1.05)解析　(3)由于R 0为定值电阻，所以即为干路总电流．由画出的U 1－U 2图可知，E ＝2.98U2R0V(2.96 V －3.00 V 都对)，当U 1＝2.00 V 时，U 2＝1.9 V ，此时I ＝＝0.95 A.U2R0r ＝||＝1.03 Ω(1.01 Ω－1.05 Ω都对)．ΔU1ΔI。

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实验九描绘小电珠的伏安特性曲线【基本要求】一、实验目的1．掌握滑动变阻器的使用方法及连接方式．2．掌握伏安特性曲线的描绘方法.3.理解小电珠的伏安特性曲线为什么是曲线.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U －I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来．三、实验器材小电珠“3。

8 V 0。

3 A”、电压表“0~３ V~1５V"、电流表“0～0.６A～3 A"、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔.四、实验步骤1．画出电路图（如实验原理图所示）．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实验原理图所示的电路．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）将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线．【方法规律】一、滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较限流式接法分压式接法电路图负载R上电压的调错误!≤U≤E0≤U≤E节范围负载R上电流的调错误!≤I≤错误!0≤I≤错误!节范围二、两种接法的选择1.限流式接法适合控制阻值较小的电阻的电压，分压式接法适合控制阻值较大的电阻的电压.２.要求电压从0开始逐渐增大,采取分压式接法.三、误差分析１.电流表外接，由于电压表的分流，使电流表示数偏大.２.测量时读数带来误差.3.在坐标纸上描点、作图带来误差.四、注意事项1.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．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．3.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.４.加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压.对电路设计和实验原理的考查(2016·高考全国卷甲)某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表V的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值9９ 999。

描绘小灯泡的伏安特性曲线课后练习(1)1．在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中，可以同时测定小灯泡的功率和电阻。

(1)测得的小灯泡的功率与实际的功率相比较，测量功率( )A．总偏大B．总偏小C．无误差D．都有可能(2)小灯泡的电阻的测量值与实际值相比较( )A．偏大B．偏小C．有时偏大，有时偏小D．都有可能2．（1）为研究某一电学元件的导电规律，将该元件两端的电压、元件中的电流及（填“金属”或“半导体”）．3．某电阻额定电压为3V（阻值大约为10Ω）。

为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：A：电流表A1（量程300mA，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5.0V，内阻约5kΩ）E：滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）F：滑动变阻器R2（最大阻值为1kΩ）G：电源E（电动势4V，内阻可忽略）H：电键、导线若干。

（1）为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）：电流表_______，电压表_________，滑动变阻器________。

（2）画出该实验电路图。

4．在描述小电珠的伏安特属性曲线的实验中，为了减少实验误差,电流表采用_________(填“外接法”或“内接法”).滑动变阻器以______________(填“分压式”或“限流式”)方式接入电路,这样做的好处是可以使小电珠两端的电压可以从______开始调节.5．要描绘标有“4.0V，0.4A”小灯泡L的伏安特性曲线，实验室中有以下一些器材可供选择：电源：E1(电动势为2.0V，内阻为0.2Ω)；E2(电动势为4.5V，内阻为0.02Ω)电压表：V1(量程5V，内阻为5kΩ)；V2(量程15V，内阻为15kΩ)电流表：A1(量程100mA，内阻约2Ω)； A2(量程0.6A，内阻约0.3Ω)滑动变阻器：R1(可调范围 0～10Ω，允许通过最大电流5A)；R2(可调范围 0～5kΩ，允许通过最大电流0.1A)导线，开关若干．(1)为了调节方便，准确描绘伏安特性曲线，实验中应该选用电源_____，电压表_____，电流表_____，滑动变阻器_____(填器材的符号)．(2)在满足(1)的情况下，画出实验中所需的电路原理图(标明所选仪器的符号)．6．在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，滑动变阻器应使用_____连接方式(填“分压式”“限流式”)；在“测量干电池电动势和内阻”的实验中，滑动变阻器应选阻值_____(填“大的”“小的”)7．某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，他所用的器材有：小灯泡、220V交流电源、电流表、电压表、滑动变阻器、导线若干、开关、坐标纸、铅笔．其中不能使用的器材是_____，它应改为_____8．有一只小灯泡，额定电压为6V，额定功率约为3W，请用下列器材测定小灯泡的额定功率：电流表A：量程0～0.6A、内阻约为0.5Ω电压表V：量程0～3V、内阻R V=5kΩ滑动变阻器R：阻值范围0～20Ω、额定电流为1A定值电阻R0：阻值R0=10kΩ电源E：电动势约为10V、内阻很小开关S一个，导线若干(1)请在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的实验电路图(标注所用器材的符号)；(2)实验中，电压表的示数应调为_____V，若此时电流表示数为 0.48A，则小灯泡的额定功率为_____W．9．下列有关电学实验的说法中，正确的是_____(填选项字母)A．在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中，用恒定电流场模拟静电场B．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，电流表采用内接法，滑动变阻器采用限流式接法C．在“测定金属的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，为减小误差，多次测量求平均值D．在使用多用电表欧姆档测未知电阻时，不必每次换档都进行欧姆档调零10．现有一只额定电压为2.5V额定功率为0.50W的小灯泡，欲通过实验较准确地描绘小灯泡的伏安特性曲线，要求小灯泡两端电压在0～2.5V内可调，提供如下器材：A．2.5V，0.50W小灯泡B．电压表0-3V，内阻10kΩC．电流表0-0.3A，内阻2ΩD．电流表0-10mA，内阻50ΩE．滑动变阻器2000Ω，0.1AF．滑动变阻器10Ω，1.0AG．蓄电池4VH．电键S，导线若干(1)选出实验所需要的器材_____(用序号表示)参考答案：1．答案： (1)A (2)B解析：此实验电路为电流表外接，根据P＝UI，电流I测＞I真，所以P测＞P真。

实验八描绘小灯泡的伏安特性曲线一、选择题1．如图KS8­1所示，是一个小灯泡的电流强度随小灯泡两端电压变化的关系图，则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定，下列说法中正确的是( )图KS8­1A．小灯泡灯丝的电阻随着所加电压的增加而减小B．小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小C．欧姆定律对小灯泡不适用D．如果把三个这种相同的灯泡串联后，接到电压恒为12 V的电源上，则流过每个小灯泡的电流为0.4 A2．(2018年黑龙江牡丹江第一高级中学期中)用电流表和电压表测量电阻R x的阻值．如图KS8­2所示，分别将图甲和乙两种测量电路连接到电路中，按照图甲时，电流表示数为4.50 mA，电压表示数为2.50 V；按照图乙时，电流表示数为5.00 mA，电压表示数为2.40 V，比较这两次结果，正确的是( )甲乙图KS8­2A．电阻的真实值更接近556 Ω，且大于556 ΩB．电阻的真实值更接近556 Ω，且小于556 ΩC．电阻的真实值更接近480 Ω，且大于480 ΩD ．电阻的真实值更接近480 Ω，且小于480 Ω3．(多选)在如图KS8­3甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V ，内阻不计，L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S 闭合后( )甲 乙图KS8­3A ．通过L 1的电流为通过L 2的电流的2倍B ．L 1的电阻为12 ΩC ．L 1消耗的电功率为0.75 WD ．L 2消耗的电功率为0.375 W 二、非选择题4．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KS8­4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U ­I 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(计算结果保留2位有效数字)．甲 乙图KS8­4(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下图中的________．A B C D5．(2018年云南联考)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(0～3 V，内阻3 kΩ)B．电压表(0～15 V，内阻15 kΩ)C．电流表(0～0.6 A，内阻约1 Ω)D．定值电阻R1＝3 kΩE．定值电阻R2＝15 kΩF．滑动变阻器R(10 Ω，2 A)G．学生电源(直流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________．(填器材前的字母)(2)为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在虚线框内画出满足实验要求的电路图．(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________，下图的四个图象中可能正确的是________．A B C D6．小灯泡灯丝的电阻会随温度的变化而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题．实验室备有的器材是：电压表(0～3 V,3 kΩ)、电流表(0～0.6 A，0.5 Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡(电阻约为几欧)、导线若干．实验时，要求小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大．(1)他们应选用图______所示电路进行实验．(2)根据实验测得数据描绘出如图KS8­5所示的U­I图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度变化的情况是：___________________________________________________.图KS8­5(3)已知实验中使用的小灯泡标有1.5 V字样，请你根据上述实验结果求出小灯泡在1.5 V电压下的实际功率是________W.7．有一个额定电压为2.8 V，功率约为0.8 W的小灯泡，现要用“伏安法”描绘这个灯泡的I­U图象，有下列器材供选用：A．电压表(0～3 V，内阻6 kΩ)B．电压表(0～15 V，内阻30 kΩ)C．电流表(0～3 A，内阻0.1 Ω)D．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω)E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)F．滑动变阻器(200 Ω，0.5 A)G．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)(1)用如图KS8­6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________．(填器材前的字母)图KS8­6 图KS8­7(2)通过实验测得灯泡的伏安特性曲线如图KS8­7所示．则灯泡在正常工作时的电阻为________Ω．(3)若将此灯泡与电动势为 6 V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为______Ω的电阻．(计算结果保留2位有效数字)8．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灯泡的电阻约为 2 Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压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U­I图线，进而分析灯泡的额定电压．A．电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)B．电流表(量程150 mA，内阻约2 Ω)C．电流表(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“”或“”)；滑动变阻器选择________(填“R1”或“R2”)．(2)在实验过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23 V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70 V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中.图KS8­8(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________V；这一结果大于 1.22 V，其原因是：__________________________________________________________．9．要测绘一个标有“3 V0.6 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)；开关一个、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1750 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)．A B C D(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图KS8­9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．图KS8­9实验八 描绘小灯泡的伏安特性曲线1．D2．B 解析：由题意可知：ΔI I 1＝5－4.54.5＝19，ΔU U 1＝2.5－2.42.5＝125，ΔI I 1>ΔUU 1，电流变化量大，电压表分流对实验影响较大，电流表应采用内接法，即题图甲所示接法，则电阻测量值为R ＝U 1I 1＝ 2.50.0045Ω≈556 Ω，由于电流表采用内接法，电压测量值偏大，电阻测量值大于真实值，则电阻真实值小于556 Ω.故选B.3．BC4．(1)如图D84所示 (2)左端 (3)7.2 0.45 (4)D 解析：(1)实物电路图如图D84所示．图D84(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 V×0.25 A＝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.5．(1)A D (2)如图D85所示图D85(3)U ＝2U V C 6．(1)A(2)温度越高，电阻越大(或电阻随温度的升高而增大)(3)0.697．(1)A D E (2)10 (3)118．(1)如图D86甲所示R1(2)如图乙所示(3)2.5(2.4～2.6均正确)灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大)甲乙图D869．(1)A (2)B (3)0.1解析：(1)描绘小灯泡伏安特性曲线实验要求电压调节范围大，因此滑动变阻器采用分压式，为使调节过程中电压变化尽可能均匀，选用最大阻值较小的滑动变阻器A.(2)由于小灯泡的电阻比较小，因此电流表采用外接法，选用图B.(3)画出电源的伏安特性曲线，如图D87所示，两个图线的交点即为小灯泡接在电源两端时小灯泡中的电流与小灯泡两端的电压，U＝1.0V，I＝0.10A，因此小灯泡消耗的功率为P＝UI＝0.1 W.图D87。

第4讲实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线知｜识｜梳｜理微知识❶实验目的（1）描绘小灯泡的伏安特性曲线。

（2)分析曲线的变化规律。

微知识❷实验原理(1）用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组（I,U）值，在U－I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。

（2)电流表采用外接法（填“内接”或“外接”)，因为小灯泡电阻很小,如果内接电流表,分压明显。

滑动变阻器采用分压式，使电压能从0开始连续变化.微知识❸实验器材小灯泡，4～6 V学生电源,滑动变阻器,电压表，电流表,开关，导线若干。

微知识❹实验步骤(1）连接电路将小灯泡、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）测出小灯泡在不同电压下的电流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，并将测量数据填入表格。

（3）画出伏安特性曲线①在坐标纸上以U为纵轴，以I为横轴,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将描出的点用平滑曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线。

④拆除电路、整理仪器。

微知识❺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。

8 V 0。

3 A）的电阻很小，与量程为0～0。

6 A的电流表串联后,电流表的分压影响很大。

②滑动变阻器应采用分压式连接,目的是使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化。

（2)闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到使小灯泡分得电压为0的一端，可以使开关闭合时小灯泡电压能从0开始变化，同时，也为了防止开关刚闭合时小灯泡两端因电压过大而烧坏灯丝。

(3)U－I图线在U0＝1。

0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1。

0 V左右描点要密，以防止出现较大误差。

(4)电流表选择0。

6 A量程，电压表量程的选择视小灯泡的额定电压而定，即使用的若是“3。

8 V 0。

题组层级快练(三十六)实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线1．在做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验时，所用器材有：电动势为6 V的电源、额定电压为2.5 V的小电珠、以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线．要求能测出尽可能多组数据．如图是没有连接完整的实物电路．(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)(1)请你用笔画线代替导线，在原图中将实物电路连接完整；(2)连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小电珠始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是___________________________________________ ________________________________________________________________________；(3)排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2 V，要测量小电珠的额定功率，应将滑片P向________端滑动(选填“左”或“右”)；(4)通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图所示的U－I图像．根据U－I图像提供的信息，可计算出小电珠的额定功率是________W；(5)图线是曲线而不是过原点的直线，原因是_______________________________________ ________________________________________________________________________.答案(1)连线如图所示(2)c段导线断路或电珠损坏(3)右(4)0.5(5)小电珠的电阻随温度的升高而增大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(量程是3 V ，内阻是6 k Ω) B ．电压表(量程是15 V ，内阻是30 k Ω) C ．电流表(量程是0.6 A ，内阻是0.5 Ω) D ．电流表(量程是3 A ，内阻是0.1 Ω)F ．滑动变阻器(阻值范围0－5 Ω)，额定电流为0.6 AG ．滑动变阻器(阻值范围0－100 Ω)，额定电流为0.6 AH ．直流电源(电动势E ＝3 V ，内阻不计)I ．开关、导线若干该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据(I 和U 分别表示电学元件上的电流和电压)．________．(以上均填写器材代号) (2)请在下面的虚线框中画出实验电路图；(3)在下图中描出该电学元件的伏安特性曲线；(4)据图中描出的伏安特性曲线可知，该电学元件的电阻随温度而变化的情况为：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.答案 (1)C A F (2)见解析图 (3)见解析图 (4)元件电阻随温度升高而增大 解析 (1)从表格中的实验数据可知，电流测量值I 的范围为0－0.50 A ，电压测量值U 的范围为0－2.00 V ，因此电流表应选C ，电压表应选A.因为本实验要测量多组(U ，I)值，需使电压U 连续变化，因此，变阻器应接成分压式，且选阻值较小的滑动变阻器F.(2)由表格中的数据，根据R ＝UI ，估算电学元件的电阻值大约为几欧，因此电流表外接．电路图如图所示：(3)如图所示(4)由图像知，图线的斜率逐渐变小，因此随着温度的升高，电学元件的电阻逐渐增大．3．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 k Ω) 开关一个、导线若干．(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填选项字母)． 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________(填选项字母)．(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如下图所示．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.答案(1)A (2)B (3)0.1解析(1)测量小灯泡的伏安特性曲线，电压变化范围要求要大，所以采用滑动变阻器的分压式接法，应选择小电阻大电流的滑动变阻器A.(2)电流表的电阻与小灯泡的电阻接近，电流表的分压作用很明显，所以采用电流表外接，灯泡两端的电压变化范围大，所以滑动变阻器要采用分压式接法，B项正确．(3)将这个小灯泡接到电源两端，电源与小灯泡直接串联，电路方程为E＝U＋Ir，变形可得函数方程U＝E－rI，其函数图像如图所示，画出电动势为1.5 V，内阻为5 Ω，短路电流为0.30 A的图线，该图线和小灯泡的伏安特性曲线的交点即表示小灯泡与该电源直接串联的解．根据交点坐标(1.0 V，0.1 A)可以计算出小灯泡消耗的功率为P＝UI＝1.0×0.1 W ＝0.1 W.4．某学习小组拟研究一个标有“3.6 V 1.8 W”的小灯泡的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：①电流表A，量程0－0.6 A，内阻约为0.2 Ω；②电压表V，量程0－15 V，内阻约为15 kΩ；③滑动变阻器R，阻值范围0－10 Ω；④学生电源E，电动势为4 V，内阻不计；⑤开关S及导线若干．(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来．(2)甲同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果．于是又从实验室找来一量程为I g＝100 μA、内阻R g＝1 000 Ω的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5 V的电压表，则需串联一个阻值为________ Ω的电阻．(3)甲同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如下表所示：12(4)若将该小灯泡接在如图丁所示的电路中，则该小灯泡消耗的电功率约为________W．已知电源的电动势为E＝3.0 V，内阻r＝1.5 Ω，定值电阻R0＝4.5 Ω.(结果保留两位有效数字)答案(1)见解析图(2)49 000 (3)如下图所示(4)0.35【解析】(1)如图所示(2)设需要串联的电阻阻值为R x，则有I g(R g＋R x)＝5 V，代入数据可得R x＝49 000 Ω. (4)将定值电阻R0看做该电源的电阻，则内阻r′＝6 Ω，由此可得路端电压U＝E－Ir′，在I1－I2图线所在坐标纸上作出该I－U图像如下图所示，可知其交点坐标表示的电流约为0.32 A，电压约为1.1 V，所以该灯泡消耗的功率约为P＝0.32×1.1 W≈0.35 W.5．(2016·云南联考)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U2的关系曲线．有下列器材可供选用：A．电压表(0～3 V，内阻3 kΩ)B．电压表(0～15 V，内阻15 kΩ)C．电流表(0～0.6 A，内阻约1 Ω)D．定值电阻R1＝3 kΩE．定值电阻R2＝15 kΩF．滑动变阻器R(10 Ω，2 A)G．学生电源(直流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)．(2)为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在虚线框内画出满足实验要求的电路图．(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________，下面四个图像中可能正确的是________．答案 (1)A D (2)见解析图 (3)U ＝2U V C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R 1＝3 k Ω的D. (2)采用分压电路，电流表外接，电路图如图所示．(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 ＝U 2R ，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U 2的关系曲线可能正确的是图C.6．某同学合理选用下列器材组成一个电路，同时对两个不同的热敏电阻R A 、R B 进行了测量，得到了两个热敏电阻的I －U 关系曲线，如图所示．在实验中，有以下器材供选择：A ．量程为50 mA 的电流表A 1，内阻约10 ΩB ．量程为0.6 A 的电流表A 2，内阻约0.05 ΩC ．量程为3 V 的电压表V 1，内阻约10 k ΩD ．量程为6 V 的电压表V 2，内阻约50 k ΩE ．电动势为12 V 、内阻不计的直流电源F ．滑动变阻器R 1(50 Ω，0.6 A)G ．滑动变阻器R 2(10 Ω，0.02 A)H ．单刀单掷开关一个、导线若干．(1)为了得到热敏电阻完整的I －U 关系曲线，请选择合适的实验器材：________________________________________________________________________(填器材前的选项字母)．(2)请设计实验电路并把它画到方框中，标明相应的器材代号．(3)该同学将R A 、R B 串联起来，与电压恒为7 V 的稳压电源连接，则此时热敏电阻R A 和R B 消耗的功率之比为________．答案 (1)ACDEFH (2)电路如图所示 (3)2∶5解析 (1)根据I －U 关系曲线上的数据去选择实验器材．(2)测定I －U 关系曲线．要求电压从零开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法；由于热敏电阻的阻值比电压表的内阻小很多，所以电流表采用外接法．(3)由题图可知电流等大时R A ∶R B ＝2∶5，则可知R A 和R B 消耗的功率之比为2∶5. 7．学习小组的同学拟探究小灯泡L 的伏安特性曲线，可供选用的器材如下： 小灯泡L ，规格“4.0 V 0.7 A ”； 电流表A 1，量程3 A ，内阻约为0.1 Ω； 电流表A 2，量程0.6 A ，内阻r 2＝0.2 Ω； 电压表V ，量程3 V ，内阻r V ＝9 k Ω； 标准电阻R 1，阻值1 Ω； 标准电阻R 2，阻值3 k Ω；滑动变阻器R ，阻值范围0－10 Ω； 学生电源E ，电动势6 V ，内阻不计； 开关S 及导线若干．①甲同学设计了如图1甲所示的电路来进行测量，当通过L 的电流为0.46 A 时，电压表的示数如图乙所示，此时L 的电阻为________ Ω.②乙同学又设计了如图2所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L 上的电压值是________ V.③学习小组认为要想更准确地描绘出L 完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路．请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图3所示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．答案 ①5 ②4 ③见解析图解析 ①电压表的示数U ＝2.30 V ，所以灯泡L 的电阻R L ＝U I ＝2.300.46 Ω＝5 Ω.②由题图知电压表V 与R 2串联，根据串联分压，当电压表V 的示数为3 V 时， R 2两端的电压U 2＝U V r V R 2＝39 000×3 000 V ＝1 V ，所以灯泡两端的电压U ′＝U V ＋U 2＝(3＋1) V ＝4 V.③要想更准确地描绘出L 完整的伏安特性曲线，则电压表的量程应变为4.0 V ，电流表的量程应变为0.7 A ，因此将电压表V 与标准电阻R 2串联改装成量程为4.0 V 的电压表，将电流表A 2与标准电阻R 1并联改装成量程为0.6 A ＋0.6×0.21 A ＝0.72 A 的电流表．故虚线框内实验电路如图所示．。

考点3.3实验描绘小灯泡的伏安特性曲线基本实验要求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”、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(如实验原理图甲)．(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实验原理图乙所示的电路．(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将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线．3．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滑动变阻器应采用分压式接法：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0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，使测得的电流值大于真实值．(2)测量时读数带来误差．(3)在坐标纸上描点、作图带来误差．考点3.3.1 基本实验考查1. 在测量灯泡伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图所示．电源内阻不计，导线连接良好．若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：a．灯泡L不亮；电流表示数几乎为零b．灯泡L亮度增加；电流表示数增大c．灯泡L开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断d．灯泡L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断与上述abcd四种现象对应的电路序号为( A )A．③①②④B．③④②①C．③①④② D．②①④③2.如图所示，是一个小灯泡的电流随小灯泡两端电压变化的关系图，则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是( D )A．小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小B．小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小C．欧姆定律对小灯泡不适用D．如果把三个这种相同的灯泡串联后，接到电压恒为12 V的电源上，则流过每个小灯泡的电流为0.4 A3. 在下图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列判断正确的是( ACD )A．灯泡L1的电阻为12 ΩB．通过灯泡L1的电流为通过灯泡L2电流的2倍C．灯泡L1消耗的电功率为0.75 WD．灯泡L2消耗的电功率为0.30 W4. 如图是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．(1)根据图画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为3 V．所示读数为：①________、②________、③________、④________.两组数据得到的电阻分别为________和________．【答案】(1)(2)①0.10 A ②0.24 A ③2.00 V ④0.27 V 8.3 Ω 2.7 Ω 8.3 Ω5. 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 kΩ)B．电压表(量程15 V，内阻30 kΩ)C．电流表(量程0.6 A，内阻0.5 Ω)D．电流表(量程3 A，内阻0.1 Ω)E．滑动变阻器(阻值范围0～5 Ω，额定电流为0.6 A)F．滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω，额定电流为0.6 A)G．直流电源(电动势E＝3 V，内阻不计)H．开关、导线若干．该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据(I和U分别表示电学元件上的电流和电压).I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50 U/V00.200.400.600.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00(1)为了提高实验结果的准确程度，电流表选________________；电压表选________________；滑动变阻器选________________．(以上均填写器材代号)(2)请在虚线框中画出实验电路图．【答案】(1)C A E (2)6. 要测绘一个标有“6 V 2.5 W”小灯泡的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材：A．直流电源(6 V，内阻未知)B．电流表G(满偏电流3 mA，内阻R g＝10 Ω)C．电流表A(0～0.6 A，内阻未知)D．滑动变阻器R(0～20 Ω，5 A)E．滑动变阻器R′(0～200 Ω，1 A)F．定值电阻R0(阻值1 990 Ω)G．开关与导线若干(1)由于所给实验器材缺少电压表，某同学直接把电流表G作为电压表使用测出小灯泡两端电压，再用电流表A测出通过小灯泡的电流，从而画出小灯泡的伏安特性曲线，该方案实际上不可行，其最主要的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________.(2)为完成本实验，滑动变阻器应选________(填器材前的序号)．(3)请在图中完成本实验的实物电路图的连线．【答案】(1)电流表G分压较小，导致电流表A指针偏转很小，误差较大(2)D (3)如图所示7. 某同学在探究规格为“6 V 3 W”的小灯泡伏安特性曲线实验中：(1)在小灯泡接入电路前，使用多用电表直接测量小灯泡的电阻，则应将选择开关旋至________挡进行测量．(填选项字母)A．直流电压10 V B．直流电流5 mAC．欧姆×100 D．欧姆×1(2)该同学采用下图所示的电路进行测量．图中R为滑动变阻器(阻值范围0－20 Ω，额定电流1.0 A)，L为待测小灯泡，○ V为电压表(量程6 V，内阻20 kΩ)，A为电流表(量程0.6 A，内阻1 Ω)，E为电源(电动势8 V，内阻不计)，S为开关．Ⅰ.在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最________端(填“左”或“右”)．Ⅱ.在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调而不零，其原因是________点至________点的导线没有连接好(图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图中的数字，如“2点至3点”的导线)．Ⅲ.该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小灯泡的电阻值随工作电压的增大而________(填“不变”“增大”或“减小”)．【答案】(1)D (2)Ⅰ.左，Ⅱ.15(或5 1)；Ⅲ.增大8. 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4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)．【答案】①连线如图所示②0.44 ③4 2.259. 由金属丝制成的电阻器阻值会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，亲自动手通过实验描绘这样一个电阻器的伏安特性曲线．可供选择的实验器材有：A．待测电阻器R x(2.5 V,1.2 W)B．电流表A(0～0.6 A，内阻为1 Ω)C．电压表V(0～3 V，内阻未知)D．滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流为1 A)E．电源(E＝3 V，内阻r＝1 Ω)F．定值电阻R0(阻值为5 Ω)G．开关一个和导线若干(1)实验时，该同学采用电流表内接法，并且电阻器两端电压从零开始变化，请在方框内画出实验电路图．(2)按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：I/A0.150.200.250.300.350.400.450.48U/V0.250.400.600.90 1.25 1.85 2.50 3.00U R/VI U U R全表格中的空格，然后在图5中画出电阻器的伏安特性曲线．(3)该同学将本实验中的电阻器R x以及给定的定值电阻R0二者串联起来，接在本实验提供的电源两端，则电阻器的实际功率是________W．(结果保留两位小数)【答案】(1)(2)U R/V0.100.200.350.600.90 1.45 2.05 2.5210. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小灯泡(2.5 V 0.6 W)，滑动变阻器、多用电表、电流表、学生电源、开关、导线若干．(1)粗测小灯泡的电阻，应选择多用电表________倍率的电阻挡(请填写“×1”“×10”或“×100”)；调零后，将表笔分别与小灯泡的两极连接，示数如图甲，结果为________ Ω.(2)实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图乙完成实物图丙中的连线．(3)开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于________端．为使小灯泡亮度增加，P应由中点向________端滑动．(4)下表为电压等间隔变化测得的数据．为了获得更准确的实验图像，必须在相邻数据点________间多测几组数据(请填写“ab”“bc”“cd”“de”或“ef”).数据点 a b c d e fU/V0.000.50 1.00 1.50 2.00 2.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244【答案】(3)a b(4)ab11. 要测绘一个标有“3 V0.6 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)开关一个、导线若干．(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填选项字母)．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________(填选项字母)．(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如下图所示．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.【答案】(1)A (2)B (3)0.1考点3.3.2 实验拓展与创新12. 表格中所列数据是测量小灯泡U－I关系的实验数据：U(V)0.00.20.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 I(A)0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215(2)在下图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3 V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)变大(3)0.07 A13. LED二极管的应用是非常广泛的，2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明了蓝色发光二极管(LED)，并因此带来的新型节能光源．某同学想要描绘某发光二极管的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U 和通过它的电流I的数据如下表所示.U/V 0.0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80I/mA 0.0 0.9 2.3 4.3 6.8 12.0 19.0 30.0A．电压表(量程0～3 V，内阻约20 kΩ)B．电压表(量程0～15 V，内阻约100 kΩ)C．电流表(量程0～50 mA，内阻约40 Ω)D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约2 Ω)E．滑动变阻器(阻值范围0～20 Ω，允许最大电流2 A)F．电源(电动势6 V，内阻不计)G．开关，导线若干(1)该同学做实验时，电压表选用的是_______，电流表选用的是_______(填选项字母)．(2)如图甲中的实物连线已经连了部分电路，请按实验要求将实物图中的连线补充完整．(3)根据表中数据，请在图乙中画出该二极管的I－U图线．(4)若此发光二极管的最佳工作电流为15 mA，现将此发光二极管与电动势为3 V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R＝________ Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态．(结果保留两位有效数字)答案(1)A C (2)(3)(4)5314. 为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压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“3.0 V 1.8 W”，电源为12 V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω.(1)准备使用的实物电路如图所示，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10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选________Ω的定值电阻．(3)测量结束后，应先断开开关，拆除________两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材．(4)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8所示，请指出图象中不恰当的地方．【答案】(1)如图所示(2)10 (3)电池(4)图线不应画为直线；横坐标的标度选择不合适．15. 要描绘某电学元件(最大电流不超过6 mA，最大电压不超过7 V)的伏安特性曲线，设计电路如图，图中定值电阻R为1 kΩ，用于限流；电流表量程为10 mA，内阻约为5 Ω；电压表(未画出)量程为10 V，内阻约为10 kΩ；电源电动势E为12 V，内阻不计．(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：a．阻值0到200 Ω，额定电流0.3 Ab．阻值0到20 Ω，额定电流0.5 A本实验应选的滑动变阻器是________(填“a”或“b”)．(2)正确接线后，测得数据如下表12345678910U(A)0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40 I(mA)0.000.000.000.060.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50②根据以上数据，画出该元件的伏安特性曲线．(3)在右图中画出待测元件两端电压U MO随MN间电压U MN变化的示意图为(无需数值)．【答案】(1)a (2)①P，②图线如解析图(3)如解析图16. 二极管是一种半导体元件，它的符号为“”，其特点是具有单向导电性。