備戰(zhàn)2019年高考物理 考點一遍過 考點42 實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線（含解析）

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1、實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線 1．實驗器材： 小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關、導線若干、坐標紙、鉛筆。 2．實驗數(shù)據(jù)處理： （1）在坐標紙上以U（自變量）為橫軸，I（因變量）為縱軸，建立直角坐標系。 （2）在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應的點。 （3）將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到伏安特性曲線。 3．實驗注意事項： （1）由于小燈泡燈絲的電阻較小，電流表一般采用外接法。 （2）要作出I–U圖象，需測出多組電壓和電流的數(shù)據(jù)，甚至要求電壓從零開始變化，故控制電路的滑動變阻器應采用分壓式接法。 （3）電壓表或電流表的量程應達到用電器的額定電流，作出的圖線

2、才能用來分析計算額定功率。 （4）電壓表或電流表的指針應該能偏轉(zhuǎn)到滿刻度的以上。 4．誤差分析： （1）電壓表和電流表讀數(shù)產(chǎn)生的偶然誤差。 （2）電流表采用外接法時，由于電壓表分流，使電流表的測量值大于真實值時產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。 （3）在坐標紙上描點、作圖時產(chǎn)生的偶然誤差。 在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，使用的小燈泡標有“2.5 V，0.75 W”，其他可供選擇的器材有： A．電壓表V1（量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ） B．電壓表V2（量程15 V，內(nèi)阻約15 kΩ） C．電流表A1（量程3 A，內(nèi)阻約0.2 Ω） D．電流表A2（量程0.6 A，內(nèi)阻約1

3、Ω） E．滑動變阻器R1（0~1 kΩ，0.5 A） F．滑動變阻器R2（0~10 Ω，2 A） G．電源E（6 V） H．開關S及導線若干 （1）實驗中電壓表應選用________，電流表應選用________，滑動變阻器應選用________。（請?zhí)顚懫鞑那懊娴淖帜复a） （2）畫出實驗電路原理圖。 【參考答案】（1）A D F （2）如圖 【詳細解析】（1）根據(jù)小燈泡規(guī)格“2.5 V，0.75 W”可知，電壓表應選A，電流表應選D；由于實驗要求電壓從零調(diào)節(jié)，滑動變阻器應采用分壓式接法，選擇總電阻小的F。 （2）由于小燈泡電阻較小，電流表采用外接法。 【名師點

4、睛】描繪伏安特性曲線問題的關鍵是實驗電路圖的設計： （1）電流表和滑動變阻器的連接，一般采用分壓外接電路。 （2）要使電流表和電壓表的量程與測量范圍相當，如果相差較大，就要考慮改裝電表擴大量程。 1．（2018·廣東省百校聯(lián)考高三上學期11月月考）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，所用小燈泡標有“3 V 0.3 A”字樣，并提供以下器材： A．電壓表V（0~5 V，內(nèi)阻約3 kΩ） B．電流表A1（0~3 A，內(nèi)阻約0.2 Ω） C．電流表A2（0~500 mA，內(nèi)阻約1 Ω） D．滑動變阻器R1（0~10 Ω） E．滑動變阻器R2（0~2 kΩ） F．直流電源E

5、（電動勢4.5 V，內(nèi)阻不計） G．開關S及導線若干 （1）為了提高測量的準確度和調(diào)節(jié)方便，實驗中應選用的電流表是___________（選填“B”或“C”），應選用的滑動變阻器是__________（選填“D”或“E”）。 （2）在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖。 （3）正確設計并連接好實驗電路后，閉合開關S緩慢移動滑動變阻器的滑片，使小燈泡中的電流由零開始逐漸增大，直到小燈泡正常發(fā)光，由電流表和電壓表得到的多組示數(shù)描繪出的U–I圖象如圖所示，可知隨著小燈泡中的電流增大，小燈泡的電阻__________（選填“增大”“減小”或“不變”）。 【答案】（1）C D （2）如圖

6、所示 （3）增大 【解析】（1）小燈泡的額定電壓為3 V，小燈泡的額定電流為0.3 A，從安全和精確度方面考慮，所以電流表量程選500 mA的A2，故選C?？傠娮铻? 000 Ω的滑動變阻器連入電路，電流非常小，測量誤差較大，所以選用總電阻為10 Ω的滑動變阻器R1，故選D； （2）小燈泡在正常工作時的電阻，遠小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，“小外偏小”，電流表采用外接法。電壓和電流需從零開始測起，所以滑動變阻器采用分壓式接法。電路圖如圖所示： （3）通過燈泡的電流隨燈泡兩端電壓增大而增大，小燈泡的電阻隨溫度的升高逐漸增大，所以U–I圖象中的斜率也要逐漸增大，即小燈泡的電阻增大。

7、 【點睛】解決本題的關鍵掌握器材選取的原則，掌握滑動變阻器分壓式接法和限流式接法的區(qū)別，以及電流表內(nèi)外接的區(qū)別。 2．（2018·山東省濟南第一中學高二下學期期末）現(xiàn)要測定一個額定電壓2.5V 、額定功率約0.7 W的小燈泡的伏安特性曲線。 （1）為了測量的電壓能從零開始，測量誤差較小，請在圖甲中連好實物電路圖。 （2）合上開關前，滑動變阻器的滑動觸頭應置于滑動變阻器的_____（填“左端”或“右端”）。 （3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，描繪出的U﹣I圖象如圖乙所示，由圖可知，當燈泡的電壓為1.80 V時，小燈絲電阻為_____Ω，小燈泡的功率為_____ W（結果保留兩位有效數(shù)字）。 （4

8、）某小組在正常實驗中無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表、電壓表的讀數(shù)都調(diào)不到零，于是他們向老師求助，老師說該電路中有一根導線斷了，請問圖中哪根導線斷了？_____（填“ab”或者“cd”）。 【答案】（1）如圖所示 （2）左 （3）7.2 0.45 （4）ab 【解析】（1）題目中要求從零開始調(diào)節(jié)，故應采用滑動變阻器的分壓接法；同時因燈泡內(nèi)阻較小，故電流表采用外接法；實物圖如圖所示 （2）由圖可知，要使測量部分電流由零開始調(diào)節(jié)，則滑片應接在最左側(cè)； （3）由圖可知，當電壓為1.80 V時，電流為0.25 A，電阻；此狀態(tài)P=UI=0.45 W； （4）無法使電流從零

9、開始調(diào)節(jié)說明沒有正確接成分壓接法；但電路有電流，則說明只能是ab出現(xiàn)斷路。 【點睛】本題考查描繪燈泡的伏安特性曲線的實驗，要求掌握分壓接法的原理；能正確接線并能分析故障。 如圖甲所示是某同學探究熱敏電阻阻值隨溫度變化的規(guī)律時設計的電路圖。 （1）根據(jù)電路圖，在圖乙的實物上連線。 （2）通過實驗，他得到了該熱敏電阻的伏安特性曲線如圖所示，由圖可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而________。 （3）他將這個熱敏電阻接入如圖所示的電路中，已知電源電壓為9 V，R1=30 Ω，內(nèi)阻不計的電流表讀數(shù)為500 mA，則R2的阻值為________。 【參考答案】（1）如圖所

10、示 （2）減小 （3）25 Ω 【詳細解析】（1）根據(jù)實驗原理圖連接實物圖，電壓表使0~15 V量程；電流表使用0~0.6 A量程，采用外接法；滑動變阻器采用分壓式接法。 （2）由伏安特性曲線可知，隨溫度升高，即電流增大，I–U圖線的斜率增大，即電阻減小。 （3）通過R1的電流，則通過熱敏電阻的電流，由I–U圖象可知，此時熱敏電阻兩端的電壓為4 V，則。 【名師點睛】電阻元件一般分為導體（金屬、合金、石墨等）和半導體（熱敏電阻、二極管等）兩類，在I–U圖中，導體的伏安特性曲線向上凸（電阻隨溫度升高而增大），半導體的伏安特性曲線向下凸（電阻隨溫度升高而減?。?。 1．（201

11、8·浙江省嘉興市第一中學高二上學期期中考試）要測繪一個標有“3 V 0.8 W”元件的伏安特性曲線，備用的器材有： 電池組（電動勢為4.5 V，內(nèi)阻約1 Ω）； 電流表（量程為0~300 mA，內(nèi)阻約5 Ω）； 電壓表（量程為 0~3 V，內(nèi)阻約3 kΩ）； 滑動變阻器（最大阻值5 Ω，額定電流1 A） 電鍵一個、導線若干 （1）將實物連線補充完整； （2）通過伏安特性曲線可以知道，隨著電壓的提高此元件的電阻_____；（選填“不變”、“增大”或“減小”） （3）把此元件直接串聯(lián)接在電動勢為3 V內(nèi)阻為10 Ω的電源兩端，此時該元件消耗的電功率為______W。（保

12、留兩位有效數(shù)字） 【答案】（1）如圖所示 （2）增大 （3）0.20~0.22 【解析】（1）電壓與電流從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，電路圖如圖所示： （2）由題圖所示圖象可知，隨電壓增大通過燈泡的電流增大，電壓與電流表的比值增大，燈泡電阻增大。 （3）在燈泡I–U圖象坐標系內(nèi)作出電源的I–U圖象如圖所示： 由圖示可知，燈泡兩端電壓U=1.10 V，電流I=0.19 A，燈泡實際功率P=UI=1.10×0.19 W=0.21 W。 2．（2018·山東省山東師大附中高三最后一次模擬考試）二極管是一種半導體元件，

13、它的符號為“”，其特點是具有單向?qū)щ娦?，即電流從正極流入時電阻比較小，而從負極流入時電阻比較大。 （1）某課外興趣小組想要描繪某種晶體二極管的伏安特性曲線。因二極管外殼所印的標識模糊，為判斷該二極管的正、負極，他們用多用電表電阻擋測二極管的正、反向電阻。其步驟是：將選擇開關旋至合適倍率，進行歐姆調(diào)零，將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時，指針偏角比較小。然后將紅、黑表筆位置對調(diào)后再進行測量，指針偏角比較大，由此判斷___________（選填“左”、“右”）端為二極管的正極。 （2）廠家提供的伏安特性曲線如圖，為了驗證廠家提供的數(shù)據(jù)，該小組對加正向電壓時的伏安特性曲線進行了描繪，可選

14、用的器材有： A．直流電源E：電動勢3 V，內(nèi)阻忽略不計 B．滑動變阻器R：0~20 Ω C．電壓表V1：量程5 V、內(nèi)阻約50 kΩ D．電壓表V2：量程3 V、內(nèi)阻約20 kΩ E．電流表A1：量程0.6 A、內(nèi)阻約0.5 Ω F．電流表A2：量程50 mA、內(nèi)阻約5 Ω G．待測二極管D H．單刀單擲開關S，導線若干 為了提高測量結果的準確度，電壓表應選用________，電流表應選用_____（填序號字母）。 （3）為了達到測量目的，請在虛線框內(nèi)畫出正確的實驗電路原理圖。 （4）為了保護二極管，正向電流不要超過25 mA，請你對本實驗的設計或操作提出一

15、條合理的建議：____________________________________________。 【答案】（1）右 （2）D F （3）如圖所示 （4）可能的答案：a．在二極管支路串入一阻值合適的限流電阻起保護作用。b．閉合開關前滑動觸頭停在最左端，向右移動滑動觸頭時應緩慢進行，同時仔細觀察電流表示數(shù)變化，以防止電流超過25 mA（只要回答合理均可） 【解析】（1）歐姆表內(nèi)部有電源，電源正極接在負接線柱上，當紅表筆接觸右端時，說明紅表筆接入電源的負極；此時指針偏角較小，說明電阻較大，故說明接入了反向電壓，故二極管右端應為正極； （2）電源電壓為3 V，故電壓表應選3

16、V量程進行測量；而由坐標可知，電路中電流較小，故電流表應選50 mA的即可； （3）為了得出完整的圖象，應采用分壓接法，同時因正向電阻較小，故可以采用外接法，原理圖如圖。 （4）為了防止超過最大電流，可以在電路中串接保護電阻；同時也可以通過實驗方法，即慢慢調(diào)節(jié)滑動觸片，注視電流表，使電流表示數(shù)不得超過25 mA。 【點睛】本題考查了歐姆表的原理及伏安特性曲線，綜合性較強，要求學生能全面掌握實驗知識；注意歐姆表的原理及分壓接法等基本原理。 在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，小燈泡規(guī)格為“3.8 V，0.3 A”。除開關、導線外，實驗室還提供了如下器材： 電壓表V（量程0

17、~5 V，內(nèi)阻約5 kΩ） 電流表A1（量程0~500 mA，內(nèi)阻約0.5 Ω） 電流表A2（量程0~100 mA，內(nèi)阻約4 Ω） 滑動變阻器R1（0~10 Ω，允許通過最大電流為2.0 A） 滑動變阻器R2（0~100 Ω， 允許通過最大電流為1.0 A） 直流電源E（電動勢約為6 V，內(nèi)阻約0.5 Ω） （1）上述器材中，電流表應選______，滑動變阻器應選______。（填器材符號） （2）請根據(jù)所選的器材，在圖甲中用筆畫線代替導線，完成實驗電路的連接。 （3）實驗得到的伏安特性曲線如圖乙所示。再將被測小燈泡與—個電動勢為1.5 V，內(nèi)阻為5 Ω的電源連接組成閉合回

18、路，則通過小燈泡的電流________A。 【參考答案】（1）A1 R1 （2）如圖所示 （3）0.14~0.15 【詳細解析】（1）燈泡的額定電流為0.3 A，故電流表選擇A1；因?qū)嶒炓箅妷簭牧汩_始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器采用分壓式接法，選擇總電阻小的R1。 （2）控制電路采用分壓接法，測量電路采用外接法。 （3）接在電動勢為1.5 V，內(nèi)阻為5 Ω的電源兩端時，根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=U+Ir，代入數(shù)據(jù)可得I=–0.2U+0.3，在I–U圖象中作出該圖線，如圖所示，兩圖線的交點即為工作點，燈泡工作時的電流為0.15 A。 【名師點睛】描繪伏安特性曲線的實驗中，元件的伏

19、安特性往往是非線性的，即電阻是變化的，在不知道具體的電阻變化規(guī)律或I–U圖線函數(shù)時，無法根據(jù)歐姆定律列式求解元件的工作狀態(tài)參量。所以用圖象分析的方法，在伏安特性曲線坐標系中，作出電源或等效電源的I–U圖線，該圖線表示外電阻變化時干路電流和路端電壓的關系。兩圖線的交點就既滿足元件的伏安特性，又滿足在等效電源下工作的情況，故該交點即元件的實際工作點。 1．（2018·貴州省遵義航天高級中學高三第四次模擬考試）要測繪一個標有"2.5 V，0.6 W"小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加，并便于操作。已選用的器材有： A．電池組（電動勢為3 V，內(nèi)阻約1 Ω） B．電壓表V（

20、量程0~3 V，內(nèi)阻RV約為10 kΩ） C．電流表G（量程0~3 mA，內(nèi)阻Rg=100 Ω） D．電流表A（量程0~3 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω） E．定值電阻R3=0.5 Ω F．電鍵1個、導線若干 （1）為了比較準確測量除上述器材中的A、B、F外還應選用________。（填字母代號） （2）實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的__________。（填字母代號） A．滑動變阻器（最大阻值20 Ω，額定電流1 A） B．滑動變阻器（最大阻值1 750 Ω，額定電流0.3 A） （3）實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V。內(nèi)阻為5 Ω

21、的電源兩端，小燈泡消耗的功率是__________W。 【答案】（1）CE （2）A （3）0.1 【解析】（1）燈泡的額定電流為：，電流表A（量程0~3 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω）的量程太大，因此需要將電流計電流表G（量程0~3 mA，內(nèi)阻Rg=100 Ω）與定值電阻R3進行擴程，擴程后的量程為：可以滿足需求，因此還應選用CE。 （2）因?qū)嶒炛胁捎梅謮航臃?，故滑動變阻器應選擇小電阻，故選A。 （3）在圖中作出電源的伏安特性曲線： 交點為燈泡的工作點，由圖可知，電流為0.1 A；電壓為1.0 V；則燈泡的功率P=UI=1×0.1 W=0.1 W。 2．（2018·福建省師

22、大附中高二上學期期中考試）為了描繪一個“、”的小燈泡的伏安特性曲線，提供以下器材： 直流電源E：，內(nèi)阻不計； 電流表A：量程分別為和，內(nèi)阻約為； 電壓表V：量程分別為和，內(nèi)阻約為； 滑動變阻器R：最大阻值為，允許通過的最大電流為； 開關一個；導線若干。 實驗時要求加在燈泡兩端的電壓可從調(diào)到。 （1）根據(jù)小燈泡的規(guī)格，電流表應選擇量程__________（填“”或“”），電壓表應選擇量程__________（填“”或“”）。 （2）在下面方框里畫出符合本實驗要求的電路圖，并根據(jù)電路圖連接右側(cè)的實物圖。（提示：電路圖和實物圖畫到答題紙上） （3）某次測量時，電流表指針位置如圖

23、所示，電流表讀數(shù)為__________，此時小燈泡的實際功率為__________。 【答案】（1）0~0.6 A 0~15 V （2）電路圖如圖1所示 實物圖如圖2所示 （3）0.40 2.40 圖1 圖2 【解析】（1）小燈泡的規(guī)格是“12 V、6 W”，燈泡的額定電壓，燈泡的額定電流；所以電流表應選擇量程0~0.6 A，電壓表應選擇量程0~15 V。 （2）實驗時要求加在燈泡兩端的電壓可從0 V調(diào)到12 V，則滑動變阻器采用分壓式接法；燈泡正常發(fā)光時的電阻，燈泡電阻遠小于電壓表內(nèi)阻，測量電路采用電流表的外接法；電路如圖： 實物連接

24、如圖： （3）電流表的分度值是0.02 A，電流表指針位置如題圖所示，電流表讀數(shù)為0.40 A；由燈泡的伏安特性曲線知，燈泡此時的電壓為6.0 V，此時小燈泡的實際功率。 1．在學校實驗室中測繪一只“2.5 V，0.5 W”小燈泡的伏安特性曲線，采用的電路如圖所示。實驗室備有下列實驗器材： A．電壓表V（量程0~3 V，內(nèi)阻約為15 kΩ） B．電流表A（量程0~0.6 A，內(nèi)阻約為10 Ω） C．變阻器R1（0~10 Ω，0.6 A） D．變阻器R2（0~2 000 Ω，0.1 A） E．電池組E（電動勢為3 V，內(nèi)阻約為0.3 Ω） F．開關S，導線若干

25、 （1）實驗中應選用的滑動變阻器為_________（填寫序號）。 （2）電流表示數(shù)與小燈泡中的電流相比_________﹙填“偏大”、“偏小”或“相等”﹚。 （3）若I–U圖象中的虛線Ⅰ或Ⅱ表示小燈泡真實的伏安特性曲線，與實驗中得到的實線相比，虛線________ （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）才是其真實的伏安特性曲線。 2．（2018·廣東省惠州市華羅庚中學高二物理期末）某同學利用電流、電壓傳感器描繪小燈泡的伏安特性曲線，采用了如圖甲所示的電路。實驗中得出了如下表所示的一組數(shù)據(jù)： （1）圖甲中矩形框1中應接________，矩形框2中應接________，矩形框3中應接_____

26、___。（均選填“電流傳感器”、“電壓傳感器”或“小燈泡”） （2）在圖乙中畫出小燈泡的U－I圖線。 （3）把與本題中相同的兩個燈泡接到如圖所示的電路中，若電源電動勢E＝4.5 V，內(nèi)阻不計，定值電阻R＝10 Ω，此時每個燈泡的實際功率是________ W。（結果保留兩位有效數(shù)字） 3．某研究性學習小組為了探究燈絲電阻與溫度的關系，設計并完成了有關實驗，以下是實驗中可供選擇的器材： A．待測小燈泡（額定功率6 W，額定電流0.5 A） B．電流表（0~0.6 A，內(nèi)阻約0.1 Ω） C．電壓表（0~5 V，內(nèi)阻約5 kΩ） D．電壓表（0~15 V，內(nèi)阻約15 kΩ）

27、 E．滑動變阻器（0~50 Ω，1.5 A） F．滑動變阻器（0~1 000 Ω，0.1 A） G．直流電源（電動勢15 V，內(nèi)阻可忽略） H．開關一個、導線若干 （1）實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡兩端電壓可以在零至額定電壓范圍內(nèi)變化，從而測出小燈泡在不同電壓下的電流，則電壓表選________，滑動變阻器選________。（填字母序號） （2）請畫出為完成上述實驗而設計的電路圖。 （3）如圖所示是該小組測得小燈泡的I–U圖線，由圖可知，小燈泡兩端電壓為6 V時，電阻為______Ω；現(xiàn)有電動勢E=24 V、內(nèi)阻r=16 Ω的電源一個，學習小組將兩個該型號的小燈泡串聯(lián)接在電源

28、兩端，則每個燈泡的實際功率約為_______W。（結果保留兩位有效數(shù)字） 4．某實驗小組用如圖所示電路研究太陽能電池的U–I圖線。 （1）根據(jù)實驗方案，調(diào)整好各元件，連接實物，合上開關前各元件不再調(diào)整。用筆畫線代替導線，將實物圖連接完整。 （2）實驗數(shù)據(jù)如下表，在U–I圖中作出圖線。 U（V） 2.6 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.4 1.3 1.1 0.5 I（μA） 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 （3

29、）U–I圖中已畫出的線為某電阻元件的伏安特性曲線，將該電阻直接接到該光電池兩端，則電阻的功率為_______W。如果考慮到實驗電路中電表內(nèi)阻對電路的影響，則該電阻上的實際功率與測量值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。 5．（2018·湖北省宜昌市高二上學期期中考試）某實驗小組準備探究某種元件Q的伏安特性曲線，他們設計了如圖（甲）所示的電路圖。請回答下列問題： （1）將圖（乙）中實物連線按圖（甲）的電路圖補充完整。 （2）在實驗過程中，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應置于最________端（填“左”或“右”）。閉合開關S后，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無論怎樣移

30、動變阻器滑片，總不能使電壓表的示數(shù)調(diào)為零，原因可能是圖（甲）中的____（選填a、b、c、d、e、f ）處接觸不良。 （3）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，作出該元件的I–U圖線如圖（丙）所示，則元件Q的電阻隨工作電壓的增大而_________（填“不變”、“增大”或“減小”），元件Q在U=0.8 V時的電阻值是____Ω。 6．某實驗小組要描繪一個標有“3.8 V，1 W”的小燈珠L的R–U圖線，除導線和開關外，實驗室還提供以下器材： A．電壓表V（量程5 V，內(nèi)阻約5 kΩ） B．直流電源E（電動勢4.5 V，內(nèi)阻不計） C．電流表A1（量程150 mA，內(nèi)阻約2 Ω） D．電流

31、表A2（量程300 mA，內(nèi)阻約1 Ω） E．滑動變阻器R1（阻值0~10 Ω） F．滑動變阻器R2（阻值0~200 Ω） （1）為準確測量、方便調(diào)節(jié)，電流表應選用______，滑動變阻器應選用______（填寫儀器符號）。 （2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出了R–U圖象，如圖甲所示。當所加電壓為3.00 V時，實際消耗的電功率為______W。假設燈絲電阻R與其溫度t的關系是R=k(t+273)（k為比例系數(shù)），室溫為27 ℃，可知該燈珠正常發(fā)光時，燈絲的溫度約為_________℃。 （3）小燈珠的電功率P隨電壓U變化的圖象及其伏安特性曲線可能分別是圖乙中的_

32、_______。 A．①和③ B．①和④ C．②和③ D．②和④ 7．（2018·青海省西寧市第四高級中學高二上學期第二次月考）為描繪小燈泡L（2.5 V 1.0 W）的伏安特性曲線，某同學根據(jù)如下可供選擇的器材設計。 A．電流表（量程0.6 A，內(nèi)阻約1 Ω） B．電壓表（量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ） C．滑動變阻器（200 Ω，0.3 A） D．滑動變阻器（5 Ω，2 A） E．電池組（電動勢約3 V，內(nèi)阻未知） F．開關，帶夾子的導線若干 G．待測小燈泡 （1）實驗中滑動變阻器應選擇__________（

33、填“C”或“D”），請以筆畫線代替導線將尚未連接好的電壓表連入電路中。 （2）在該同學連接最后一根導線的c端到直流電源正極之前，請指出其中僅有的兩個不當之處：I.__________：Ⅱ.__________。 （3）改正上述兩個不當之處后，他在測量中發(fā)現(xiàn)，無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電壓表和電流表的示數(shù)均不能取到較小值，其原因可能是導線__________（填圖中導線代號）沒有連接好 8．為描述“220 V 100 W”白熾燈的伏安特性曲線，提供的器材有：白熾燈、調(diào)壓變壓器，22 V交流電源，交流電壓表（量程300 V、內(nèi)阻300 kΩ），交流電流表（量程0.6 A、內(nèi)阻0.15

34、Ω），開關，導線若干。 （1）如圖（a）所示是調(diào)壓變壓器的構造圖，在圓環(huán)形的鐵芯上只繞一個線圈。如果將220 V交流電接在變壓器的A、B端，測量電路接在B、P端。該變壓器用作_______（填“升壓”或“降壓”）變壓器。 （2）為使在額定電壓下測得的實驗數(shù)據(jù)的誤差盡量小，請在圖（b）中完成該測量電路原理圖的連線。在電路接通之前，應將調(diào)壓變壓器的滑動觸頭P移動至_______（選“A”或“B”）端，并且將滑動變阻器的滑片移動至____（填“a”或“b”）端。 （3）根據(jù)測量結果描繪出白熾燈的伏安特性曲線如圖（c）所示。若將兩個“220 V 100 W”的白熾燈串聯(lián)后接入如圖（d）

35、所示的交流電路中，已知R1=1 kΩ，R2=10 kΩ，n1=200，n2=400，則通過白熾燈的電流為________A，電阻R1消耗的功率為________W。（結果保留兩位有效數(shù)字） 9．（2018·湖北省天門、仙桃、潛江三市高二（下）期末聯(lián)考）要做描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗，實驗室提供了以下器材： A．待測小燈泡（額定電壓2.5 V，額定電流0.5 A） B．電流表（量程3 A，內(nèi)阻約為1 Ω） C．電流表（量程0.6 A，內(nèi)阻約為5 Ω） D．電壓表（量程3.0 V，內(nèi)阻約為10 kΩ） E．電壓表（量程15.0 V，內(nèi)阻約為50 kΩ） F．滑動變阻器（最大阻值為1

36、00 Ω，額定電流50 mA） G．滑動變阻器（最大阻值為10 Ω，額定電流1.0 A） H．電源（電動勢為4.0 V，內(nèi)阻不計） I．電鍵及導線等 （1）為了順利完成實驗并能減小實驗誤差，電流表應選用_____、電壓表選用_____、滑動變阻器選用_____（均填寫實驗器材前的字母） （2）根據(jù)選用的實驗的器材，連接了如圖甲所示的實驗電路。閉合電鍵前，應將滑動變阻器的滑片P移到_____端（填“A”或“B”）。 （3）閉合電鍵后將滑動變阻器滑片從一端移向另一端，測出多組電壓表和電流表的數(shù)值，作出小燈泡的I﹣U圖象如圖乙所示，當小燈泡兩端的電壓為1.6 V時，小燈泡的功率P=___

37、__W。 10．（2018·新課標全國Ⅰ卷）某實驗小組利用如圖（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，其標稱值（25℃時的阻值）為900.0 Ω：電源E（6V，內(nèi)阻可忽略）：電壓表 （量程150 mV）：定值電阻R0（阻值20.0 Ω），滑動變阻器R1（最大阻值為1 000 Ω）：電阻箱R2（阻值范圍0-999.9 Ω）：單刀開關S1，單刀雙擲開關S2。 實驗時，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R

38、1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S1，記下此時R2的讀數(shù)，逐步降低溫控室的溫度t，得到相應溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0°C，實驗得到的R2-t數(shù)據(jù)見下表。 t/℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R2/Ω 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0 回答下列問題： （1）在閉合S1前，圖（a）中R1的滑片應移動到_____填“a”或“b”）端； （2）在圖（b）的坐標紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并做出R2-t曲線

39、； （3）由圖（b）可得到R1，在25 ℃~80 °C范圍內(nèi)的溫度特性，當t=44.0 ℃時，可得R1=____Ω； （4）將Rt握于手心，手心溫度下R2的相應讀數(shù)如圖（c）所示，該讀數(shù)為____Ω，則手心溫度為______℃。 11．（2017·新課標全國Ⅰ卷）某同學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V（量程3 V，內(nèi)阻3 kΩ）；電流表A（量程0.5 A，內(nèi)阻0.5 Ω）；固定電阻R0（阻值1 000 Ω）；滑動變阻器R（阻值0~9.0 Ω）；電源E（電動勢5 V，內(nèi)阻不計）；開關S；導線若干。 （1）實驗要求能夠

40、實現(xiàn)在0~3.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖。 （2）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。 由實驗曲線可知，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（電動勢4 V，內(nèi)阻1.00 Ω）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為__________W，最大功率為__________W。（結果均保留2位小數(shù)） 12．（2016·天津卷）

41、某同學想要描繪標有“3.8 V，0.3 A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量數(shù)據(jù)盡量精確，繪制曲線完整，可供該同學選用的器材除了開關、導線外，還有： 電壓表V1（量程0~3 V，內(nèi)阻等于3 kΩ） 電壓表V2（量程0~15 V，內(nèi)阻等于15 kΩ） 電流表A1（量程0~200 mA，內(nèi)阻等于10 Ω） 電流表A2（量程0~3 A，內(nèi)阻等于0.1 Ω） 滑動變阻器R1（0~10 Ω，額定電流2 A） 滑動變阻器R2（0~1 kΩ，額定電流0.5 A） 定值電阻R3（阻值等于1 Ω） 定值電阻R4（阻值等于10 Ω） 定值電阻R5（阻值等于1 kΩ） 電源E（E=6 V，內(nèi)

42、阻不計） （1）請畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標在該元件的符號旁。 （2）該同學描繪出的I–U圖象應是下圖中的______。 13．（2015·浙江卷）圖1是小紅同學在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖。 （1）根據(jù)圖1畫出實驗電路圖。 （2）調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖2中的①②③④所示，電流表量程為0.6 A，電壓表量程為3 V。所示讀數(shù)為：①__________②__________③__________④__________。兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為__________和__________。 14．（2015·廣東卷）某實驗小

43、組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表（內(nèi)阻約為3 kΩ）、電流表（內(nèi)阻約為1 Ω）、定值電阻等。 （1）使用多用電表粗測元件X的電阻。選擇歐姆“×1”擋測量，示數(shù)如圖（a）所示，讀數(shù)為_______Ω。據(jù)此應選擇圖______（填“b”或“c”）電路進行實驗。 （2）連接所選電路，閉合S；滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，電流表的示數(shù)逐漸_________（填“增大”或“減小”）；依次記錄電流及相應的電壓；將元件X換成元件Y，重復實驗。 （3）圖（d）是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U–I圖線，由圖可判斷元件______（填“X”或“Y”）是非線性元件。 （4）該小組

44、還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21 Ω的定值電阻，測量待測電池組的電動勢E和電阻r，如圖（e）所示。閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00 V；斷開S2，讀數(shù)為1.00 V，可得E=______V，r=______Ω（結果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電表）。 1．（1）C （2）偏大 （3）Ⅱ 2．（1）電壓傳感器 小燈泡 電流傳感器 （2）如圖所示 （3）0.20~0.26 【解析】（1）由電路圖甲可知，電壓傳感器1小燈泡的電壓，電壓傳感器3測量燈泡的電流，因此圖甲中矩形框1中應接電壓傳感器，矩形框2中應接小燈泡，矩形框3中應接電流傳感器； （

45、2）根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)，利用描點法可以正確畫出小燈泡的U–I圖線如圖所示； （3）由圖丙串聯(lián)電路的知識結合燈泡的U–I圖線可知，當電流為0.28 A時，電阻電壓為：U=0.28 A×10 Ω=2.8 V，燈泡電壓為0.85 V，此時的整個回路電壓為：2.8 V+0.85 V+0.85 V=4.5 V符合條件，因此此時燈泡的實際功率為：P=UI≈0.26 W，在范圍0.20 W~0.26 W內(nèi)都正確。 3．（1）D E （3）如圖 （3）15 3.8 4．（1）如左圖 （2）如右圖 （3）3.1×10–4 偏大 5．（1）如圖所示 （2）左

46、f （3）減小 16 【解析】（1）分析電路原理圖，得出對應的實物圖如圖所示； （2）為了保證電路安全，在實驗過程中，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P應置于最左端，閉合開關S后，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無論怎樣移動變阻器滑片，總不能使電壓表的示數(shù)調(diào)為零，則說明電路沒有達到分壓的效果，故圖中f沒有連接好。 （3）圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以元件Q的電阻隨工作電壓的增大而減小，元件Q在U=0.8 V時的電流為0.05 A，所以Q的電阻值是。 6．（1）A2 R1 （2）0.78 2 327 （3）C 7．（1）D 如圖所示 （2）在連接電路時，開關S不應

47、閉合 滑片沒有移到分壓電路分壓為零的位置即滑片P沒有置于b端 （3）③ （2）由電路圖可知，在連接電路時，開關S不應閉合；滑片沒有移到分壓電路分壓為零的位置即滑片P沒有置于b端； （3）實驗時，無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電壓表和電流表的示數(shù)均不能取到較小值，滑動變阻器被接成了限流接法，由電路圖可知，導線③沒有接好。 【點睛】滑動變阻器采用分壓接法時，電壓與電流可以從零開始變化，滑動變阻器采用限流接法時，電壓與電流不能從零開始變化，在學習過程中注意加以區(qū)分。 【點睛】解答此題常見錯誤主要有：一是沒有掌握滑動變阻器的分壓接法和限流接法在開關閉合前滑動頭的位置；二是沒有

48、認真閱讀題述的實驗過程，導致不能把電阻箱R的讀數(shù)與熱敏電阻阻值聯(lián)系起來。 11．（1）如圖所示 （2）增大 增大 （3）0.39 1.18 （3）當滑動變阻器的阻值為9 Ω時，電路電流最小，燈泡實際功率最小，此時由E0=U+I(r+R)得I=–0.1U+0.4，在圖中作出該直線如左圖所示，交點坐標約為U=1.75 V，I=0.225 A，P1=UI=0.39 W；當滑動變阻器的阻值為0時，燈泡消耗的功率最大，作圖線I=–U+4，此時交點坐標為U=3.70 V，I=0.32 A，如右圖所示，最大的功率P2=UI=1.18 W。 12．（1）如圖 （2）B 13．（1）如圖 （2）0.10 A 0.24 A 2.00 V 0.25 V 8.3 Ω 2.5 Ω（2.5 Ω 8.3 Ω也可） 【解析】（1）由實物圖可知，電流表采用外接法，滑動變阻器采用分壓式接法。 （2）①的讀數(shù)為0.10 A；②的讀數(shù)為0.24 A；③的讀數(shù)為2.00 V，④的讀數(shù)為0.25 V。 燈泡兩端電壓小時，電流也小，故①④為一組數(shù)據(jù)，②③為一組數(shù)據(jù)，故得到的電阻分別為和。 14．（1）10 b （2）增大 （3）Y （4）3.2 0.50 31