2019年高考物理一轮复习第八章恒定电流实验九描绘小电珠的伏安特性曲线学案

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物理高考总复习第一轮复习课件：第八章实验九描绘小电珠的伏安特性曲线

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•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另一眼睛看到纸的背面。2022年4月10日星期日2022/4/102022/4/102022/4/10 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/102022/4/102022/4/104/10/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/102022/4/10April 10, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
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 99 999.9 Ω)，滑动变阻器 R1(最大阻值 50 Ω)，滑动变阻器 R2(最大阻值 5 kΩ)，直流电源 E(电动势 3 V)，开关 1 个，导线若干．实验步骤如下：
(2017·石家庄模拟)为了探究某电阻 Rt 在不同温度下的阻值，某同学设计了如图甲所示的电路，其中 A 为内阻不计、量程为 3 mA 的电流表，E1 为电动势为 1.5 V、内阻约为 1 Ω 的电源，R1 为滑动变阻器，R2 为电阻箱，S 为单刀双掷开关． (1)实验室中提供的滑动变阻器有两个：RA(0～150 Ω)，RB(0～ 500 Ω)，本实验中滑动变阻器 R1 应选用___R__B___(选填“RA” 或“RB”)．

2019届高考物理(课标通用)一轮复习教案：第八章恒定电流 Word版含解析

第八章恒定电流[全国卷5年考情分析]欧姆定律(Ⅱ) 电阻定律(Ⅰ) 电源的电动势和内阻(Ⅱ)电功率、焦耳定律(Ⅰ) 以上4个考点未曾独立命题第1节电流__电阻__电功__电功率(1)由R ＝UI 知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比。

(×)(2)根据I ＝qt ，可知I 与q 成正比。

(×)(3)由ρ＝RSl知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比。

(×)(4)公式W ＝UIt 及Q ＝I 2Rt 适用于任何电路。

(√) (5)公式W ＝U 2R t ＝I 2Rt 只适用于纯电阻电路。

(√)◎物理学史判断(1)1826年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律。

(√)(2)19世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳定律。

(√)1．在理解公式时一定要注意定义式与决定式的区别，其中定义式或计算式有：I ＝qt 、R ＝U I 、ρ＝RS l 等，决定式有：I ＝UR 、I ＝nqS v 等。

2．公式W ＝UIt 可求解任何电路的电功，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻电路。

3．解题中常用到的二级结论(1)选限流用的滑动变阻器：在能把电流限制在允许范围内的前提下选用总阻值较小的变阻器调节方便；选分压用的滑动变阻器：阻值小的便于调节且输出电压稳定，但耗能多。

(2)伏安法测量电阻时，电流表内、外接的选择： “内接的表的内阻产生误差”，“好表内接误差小”(R x R A 和R VR x比值大的表“好”)。

(3)电表内阻对测量结果的影响：电流表测电流，其读数小于不接电表时的电阻的电流；电压表测电压，其读数小于不接电压表时电阻两端的电压。

突破点(一) 电流的理解及其三个表达式的应用1．三个电流表达式的比较公式适用范围字母含义公式含义设柱体微元的长度为L ，横截面积为S ，单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q ，电荷定向移动的速率为v ，则：(1)柱体微元中的总电荷量为Q ＝nLSq 。

精选-高考物理一轮复习第八章恒定电流实验九描绘小电珠的伏安特性曲线课件

(a)所示，读数为_1_0__ Ω.据此应选择图中的__(_b_)_ (填“(b)”或“(c)”)电
路进行实验；答案
小电阻外接
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(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__增__大___(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；答案
答案解析
为了保护测量电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最左端. 使其分压为零。
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(4)利用表中数据，在图乙中画出小灯泡的U－I图线.
电压U/V 0.00 0.20 0.40 0.70 1.00 1.30 1.70 2.10 2.50
电流I/A 0.00 0.14
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) 答案解析
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精选导线，将实验电路连接完整. 答案见解析图
解析
(3)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至__左___(选填“左”或“右”)端.
解析当滑动变阻器的滑片向右移时，滑动变阻器输出的电压增大，电流表的示数增大.
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精选中小学课件
4
3.实验步骤 (1)画出电路图(如图甲的示).
(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.
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(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

2019届高考物理一轮复习第八章恒定电流实验九描绘小电

(3)如图甲是此实验的器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在上问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线。
(4)开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于左___端_。 (选填“左端”“右端”或“正中间”)
4．考查实物连线和实验操作 (1)根据第(2)题选择的电路图，先连接干路元件，再连接支路元件，注意“＋”“－”接线柱顺序。 (2)为了保护小灯泡不被烧坏，应使得小灯泡两端的电压为零，所以滑动变阻器的滑片应置于最左端。
(1)为了减小测量误差，图甲中的S1应接________(填“M”或 “N”)，滑动变阻器应选用__________(用序号字母表示)。
(2)根据你选择的电路，用笔画线代替导线在图乙中将实物连接成实验所需电路图。
(3)开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应该置于________端 (选填“A”“B”或“AB正中间”)。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数变化明显，但电流表示数始终为0，则电路故障为______________。
学习小组认为要想准确地描绘出小灯泡L完整的伏安特性曲线，需要重新改装电流表并设计电路。 (1)电流表应该选________，标准电阻应该选________。 (2)在虚线框中画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。
解析：绘制小灯泡的伏安特性曲线，需要测量小灯泡的电压和电流，电压表量程3 V可以满足实验要求，电流表量程过小，需要并联小电阻以扩大量程。根据并联分流规律可知，电流表G1 与标准电阻R2并联，可将量程扩大到0.6 A，满足实验需要。由于电流表和电压表内阻均已知，采用电流表内接或外接均可。答案：(1)G1 R2 (2)如图所示
(1)实验中电流表应选用___B___，滑动变阻器应选用___F___。(均填写

2019年高考物理一轮复习第8章恒定电流实验9描绘小电珠的伏安特性曲线课件新人教版

• 五、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电池中电流一般不允许超过0.6A。
• (2)用电器的额定电流不能小于通过该用电器的
流。
小阻值
• (3)电压表或电流表的量程不能小于被测电压或
值。
• (4)滑动变阻器，分压式接法要选用__________
第八章恒定电流
实验九描绘小电珠的伏安特性曲
1
基础知识
2பைடு நூலகம்
核心考点
3
2年高考
基础知识梳理
• 一、实验目的 • 1．掌握滑动变阻器的使用方法及连接方法。 • 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不是一条
• 二、实验原理
• 根据欧姆定律，在纯电阻电路中，当电阻的阻电阻两端的电压和通过电阻的电流成线性关系是一条直线；如果电阻的阻值是变化的，U－一条直线。本实验用伏安法测出小灯泡两端电描绘出小灯泡的U－I图象。实验电路如图所示泡来说，不正常发光和正常发光时灯丝的电阻几倍到几十倍，所以，它的伏安特性曲线是一
• 6．当小灯泡电压快接近额定电压值时，要缓慢额定电压值，记录I后马上断开开关。
• 7．误差较大的点要舍去，I－U图象应是平滑曲线。
• 8．建立坐标系时，纵轴表示电流，横轴表示电标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画
核心考点突破
•考点一•教材原型实验
•例 1 小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变大，某同学
• (3)请完成本实验的实物电路图(图1)的连线。
• (4)如图2所示为该种灯泡的U－I图象，现将两泡L1、L2与一个阻值为5Ω的定值电阻R连成如电源的电动势为E＝6V，开关S闭合后，小0灯.2 泡电阻R2的.5 电功率均为P，则P＝__________W，＝__________Ω。

2019年高考物理一轮复习第八章恒定电流实验九描绘小灯泡的伏安特性曲线学案

实验九描绘小灯泡的伏安特性曲线板块一主干梳理·夯实基础实验原理与操作◆实验目的1.描绘小灯泡的伏安特性曲线。

2.分析伏安特性曲线的变化规律。

◆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(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起来。

2.电流表外接：因为小灯泡的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大；滑动变阻器采用分压式，使电压能从零开始连续变化。

◆实验器材小灯泡(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。

◆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，按如图所示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，测出多组不同的电压值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。

数据处理与分析◆数据处理(画出伏安特性曲线)1.在坐标纸上以U为横轴，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结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线。

◆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)该用电器的实际最大电流不能大于用电器的额定电流。

(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)滑动变阻器，分压式接法要选用小阻值滑动变阻器。

◆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。

高考物理一轮复习第八章恒定电流第4讲描绘小电珠的伏安特性曲线学案

第4讲描绘小电珠的伏安特性曲线一、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～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．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．对电路设计和实验原理的考查[学生用书P158]一、滑动变阻器的限流式接法和分压式接法的比较限流式接法分压式接法电路图负载R上电压的调节范围RER＋R0≤U≤E 0≤U≤E负载R 上电流的调节范围ER ＋R 0≤I ≤E R0≤I ≤E R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．【典题例析】有一个小电珠上标有“4 V ，2 W ”的字样，现在要用伏安法描绘这个电珠的I －U 图线，现有下列器材供选用：A.电压表(0～5 V ，内阻10 k Ω)B.电压表(0～15 V ，内阻20 k Ω)C.电流表(0～3 A ，内阻0.4 Ω)D.电流表(0～0.6 A ，内阻1.0 Ω) E ．滑动变阻器(10 Ω，2 A) F ．滑动变阻器(500 Ω，1 A)G ．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________.(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)(3)把图丙中所示的实验器材按图甲用笔画线代替导线连接成实物电路图．[解析] (1)由于测量数据要从零开始，故采用题图甲所示的分压式电路，且能方便地多测几组数据．(2)因小电珠额定电压为4 V ，则电压表选量程为0～5 V 的电压表A.小电珠的额定电流为I ＝P U ＝24A ＝0.5A ，则电流表选D.滑动变阻器应选最大阻值较小的E ，这样在实验中移动滑片时能使电路中的电流和电压有明显的变化，从而减小读数误差．(3)电路图如图所示．[答案] (1)描绘电珠的I －U 图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据 (2)A D E (3)见解析图1.(2018·广西柳州高级中学模拟)在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中，已知待测小灯泡的额定电压为6 V ，额定功率约为3 W ，提供的器材有：电流表A ：量程为0.6 A ，内阻约为0.5 Ω；电压表V ：量程为3 V ，内阻为3 k Ω；滑动变阻器R 1(0～10 Ω，2 A) 滑动变阻器R 2(0～500 Ω，1 A) 定值电阻R 3＝1 k Ω；定值电阻R 4＝3 k Ω；电源：电动势为9 V ，内阻约为0.1 Ω；开关一个，导线若干．(1)实验中，应该选用的滑动变阻器是________，定值电阻是 ________(填仪器的字母代号)． (2)根据所给的器材，在虚线框中画出实验电路图．解析：(1)灯泡额定电压为6 V ，电压表量程为3 V ，需要把电压表与定值电阻R 4串联组成新的电压表，使电压表量程扩大至6 V ；电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，灯泡正常发光时电阻约为R ＝U 2P ＝623Ω＝12 Ω，电流表内阻约为0.5 Ω，电压表内阻为6 k Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，因电源内阻约为0.5 Ω，滑动变阻器应选择阻值较小的R 1.(2)实验电路图如图所示．答案：(1)R 1 R 4 (2)见解析对数据处理和误差分析的考查[学生用书P159]误差分析(1)系统误差：由于电压表、电流表不是理想电表，电表内电阻对电路的影响带来的误差． (2)偶然误差①电压表、电流表的读数带来的误差．②在坐标纸上描点、作图带来的误差．【典题例析】(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．(结果均保留2位小数)[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V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E′0(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.[答案] (1)实验电路原理图如图所示(2)增大增大(3)0.39 1.172.(2016·高考天津卷)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．Ｋ(2)该同学描绘出的I－U图象应是下图中的________．解析：(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线实验时，需要设计成滑动变阻器的分压接法，滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相接近的R1.给出的元件电压表V1量程小于小灯泡的额定电压，电压表V2量程又太大，因此需要将电压表V1串联一个1 kΩ的定值电阻R5，改装成最大量程为4 V的电压表．给出的元件电流表A1量程小于小灯泡的额定电流，电流表A2量程又太大，因此需要将电流表A1并联一个10 Ω的定值电阻R4，改装成最大量程为400 mA的电流表．(2)由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以该同学绘出的小灯泡的I－U图象应是B.答案：(1)如图所示(2)B创新实验[学生用书P160]以课本实验为背景，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于教材，体现开放性、探究性等特点．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．2．实验对象的变迁3．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．【典题例析】(2016·高考江苏卷)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R随t的升高而增大．实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度．实验时闭合S1，先将开关S2与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2…和电流表的相应示数I1，I2，….然后将开关S2与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，…，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，….(1)有以下两种电流表，实验电路中应选用________． A ．量程0～100 mA ，内阻约2 Ω B ．量程0～0.6 A ，内阻可忽略(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a ”“b ”“c ”，正确的操作顺序是________．①将旋钮a 由“0”旋转至“1” ②将旋钮b 由“9”旋转至“0” ③将旋钮c 由“9”旋转至“0” (3)实验记录的t 和R 的数据见下表：温度t (℃) 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 阻值R (Ω)9.610.411.112.112.8请根据表中数据，在方格纸上作出R －t 图线．由图线求得R 随t 的变化关系为R ＝________Ω.[解析] (1)电路中的最大电流可能为I ＝1.510A ＝150 mA ，因此选用A.(2)要将电阻箱的电阻值由9.9 Ω调为10.0 Ω，应先将a 旋钮由“0”旋转至“1”，再将c 由“9”旋转至“0”，再将b 由“9”旋转至“0”，因此顺序为①③②(或①②③)．(3)由作出的图线可知，电阻R 与时间t 的关系为R ＝8.8＋12－8.880t (Ω)＝8.8＋0.04t (Ω)． [答案] (1)A (2)①③②(或①②③) (3)如图所示 0．04t ＋8.8(0.04t ＋8.6～0.04t ＋9.0都算对)3.(2018·石家庄模拟)为了探究某电阻R t在不同温度下的阻值，某同学设计了如图甲所示的电路，其中A为内阻不计、量程为3 mA的电流表，E1为电动势为1.5 V、内阻约为1 Ω的电源，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，S为单刀双掷开关．(1)实验室中提供的滑动变阻器有两个：R A(0～150 Ω)，R B(0～500 Ω)，本实验中滑动变阻器R1应选用________(选填“R A”或“R B”)．(2)完成下面实验步骤：①调节温度，使R t的温度达到t1；②将S拨向接点1，调节________，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；③将S拨向接点2，调节________，使电流表的读数仍为I，记下此时电阻箱的读数R0，则当温度为t1时，电阻R t＝________；④改变R t的温度，重复步骤②③，即可测得电阻R t的阻值随温度变化的规律．(3)现测得电阻R t随温度t变化的图象如图乙所示．把该电阻与电动势为3.0 V、内阻不计的电源E2，量程为3.0 V的理想电压表V(图中未画出)和电阻箱R2连成如图丙所示的电路，用该电阻做测温探头，将电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“电阻温度计”．若要求电压表的读数必须随温度的升高而增大，则应在原理图丙中________(选填“a、b”或“b、c”)两点接入电压表．如果电阻箱阻值R2＝75 Ω，则电压表刻度盘2.0 V处对应的温度数值为________℃.解析：(1)由电源的电动势为1.5 V，电流表量程为3 mA可知，达到满偏时，电路总电阻约为500 Ω，故滑动变阻器选择R B.(2)实验中选用替代法测量电阻，第二步中，先将S拨向接点1，调节滑动变阻器R1，记录电流表读数I；然后将S拨向接点2，调节电阻箱R2，使电流表读数仍为I，此时电阻箱的读数即为待测电阻的阻值，即R t＝R0.(3)由于电阻R t随温度升高而增大，由闭合电路欧姆定律可知其两端电压也增大，所以电压表与之并联，即电压表接在b、c两点．根据题图乙中图象可得R t＝(100＋t)Ω，由串联分压规律可得电压表示数为2.0 V 时，R t＝150 Ω，解得t＝50(℃)．答案：(1)R B(2)②R1③R2R0(3)b、c50,[学生用书P161])1．(2015·高考浙江卷)图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．甲乙 (1)根据图甲画出实验电路图；(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________．解析：(1)实验电路图如图所示．(2)电流表量程为0.6 A ，每一小格代表0.02 A ，读数时估读到精度的本位即可；电压表量程为3 V ，每一小格代表0.1 V ，读数时估读到精度的下一位．读数分别为：①0.10 A 、②0.24 A 、③2.00 V 、④0.27 V ．应用R ＝UI求电阻时，电流为0.10 A 时对应的电压为0.27 V ；电流为0.24 A 时对应的电压为2.00 V ，求得的两组数据对应的电阻分别为2.7 Ω和8.3 Ω.答案： (1)如解析图所示(2)0.10 A 0.24 A 2.00 V 0.27 V2．7(±0.1) Ω 8.3(±0.1) Ω[如填为8.3(±0.1) Ω 2．7(±0.1) Ω也行]2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3 V ，1.5 W ”的小灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：A ．直流电源3 V(内阻可不计)B ．直流电流表0～600 mA(内阻约为0.5 Ω)C ．直流电压表0～3 V(内阻约3 k Ω)D ．滑动变阻器(10 Ω，1 A)E ．滑动变阻器(1 k Ω，300 mA)F ．开关、导线若干(1)本实验中滑动变阻器应选用________(选填“D”或“E”)．(2)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在如图甲所示的坐标纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线．U/V I/A000.50.171.00.301.50.392.00.452.50.49(3)如图乙所示，将两个这样的小灯泡并联后再与阻值为5 Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为4 V 的电路中，每个小灯泡的实际功率为________W.解析：(1)实验中需测量多组数据，滑动变阻器用分压式接法，为了调节方便，滑动变阻器用阻值较小的，故选D.(2)描点画图，如图所示．(3)设小灯泡两端的电压为U，电流为I，根据闭合电路欧姆定律得：U0＝U＋2IR0，所以U＝－2R0I＋U0，代入数据得U＝－10I＋4，在小灯泡的伏安特性曲线同一坐标系上画出该直线，其交点(1.0，0.3)即为小灯泡的实际电压、电流值，可得小灯泡消耗的实际功率P＝UI＝0.3 W.答案：(1)D (2)见解析图(3)0.33．(2018·长兴中学模拟)小明做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，已知小灯泡标称值是“2.5 V，0.3 A”，不考虑电压表分流引起的误差，请完成如下小题：(1)为初步了解小灯泡的电阻值，小明使用多用电表的欧姆挡按正确测量步骤进行测量，根据图甲所示，小灯泡阻值为________Ω.(2)为进一步探究小灯泡伏安特性，小明连接了如图乙所示实物图，请在图中补上一根导线，使实验能够正常进行．(3)按要求操作得到数据如表所示，第7组中电压表示数如图丙所示，则U＝________V；判断U＝0、I＝0时的小灯泡电阻值为________Ω，试分析此电阻值远小于(1)中阻值的原因________________________________________________________________________.1234567891011 I/A00.040.080.090.100.110.120.140.160.180.20U/V00.050.100.130.170.200.550.80 1.05 1.35R/Ω 1.3 1.3 1.4 1.7 1.8 3.9 5.0 5.8 6.8解析：(1)采用“×1”倍率，所以读数为6 Ω.(2)“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要多组数据，所以滑动变阻器应采用分压接法，如图所示．(3)电压表采用0～3 V挡，分度值为0.1 V，故读数为0.30 V，U＝0、I＝0时温度接近2、3组的温度，故应为 1.3 Ω，远小于(1)中的测量值是因为用欧姆“×1”倍率挡测电阻时电流较大，小灯泡已有发光，灯丝温度升高，电阻较冷灯丝时大的多．答案：(1)6 (2)如解析图所示(3)0.30 1.3 用欧姆“×1”倍率挡测电阻时电流较大，小灯泡已有发光，灯丝温度升高，电阻较冷灯丝时大的多4．某学习小组拟研究一个标有“3.6 V，1.8 W”的小电珠的伏安特性曲线，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如表所示：I1(A)00.190.300.370.430.460.480.49I2(μA)01020304050607012(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中，则该小电珠消耗的电功率约为________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)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看做该电源的内阻的一部分，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图象如图所示，可知其交点坐标表示的电流约为0.32 A，电压约为1.1 V，所以该小电珠消耗的功率约为P＝0.32×1.1 W≈0.35 W.答案：(1)见解析图(2)49 000 (3)如图所示(4)0.35。

2019高考物理一轮复习第08章学案05 实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线 [导学案]

第08章恒定电流学案05 第 1 页共 2 页学案05 实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线实验目的描绘小电珠的伏安特性曲线，分析伏安特性曲线的变化规律。

实验原理1．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I －U 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。

2．电流表外接：因为小电珠的电阻很小。

滑动变阻器采用分压式：使电压从零开始连续变化。

实验器材小电珠(3.8 V ，0.3 A)或(2.5 V ，0.6 A)、电压表(0～3 V ～15 V)、电流表(0～0.6 A ～3 A)、滑动变阻器(最大阻值20 Ω)、学生低压直流电源(或电池组)、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。

实验步骤1．确定电流表量程：干电池中电流一般不允许超过0.6 A ，电流表选择0.6 A 量程或改装。

确定电压表量程：若使用“3.8 V 0.3 A”的小电珠，为读数准确，一般需要改装成4V ；若使用“2.5 V 0.6 A”的小电珠，则选用电压表的3 V 量程。

2．电流表外接，滑动变阻器采用分压式接法，按原理图连好电路。

3．把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端(a 端)，接线经检查无误后，闭合开关S 。

4．移动滑动变阻器滑片，测出12组不同的电压值U 和电流值I ，将数据填入表格。

调节范围5．拆除电路，整理仪器。

数据处理1．在坐标纸上以U 为横轴，I 2．3．将描出的点用平滑的曲线连结起来，就得到小电珠的伏安特性曲线。

误差分析1．系统误差：电压表不是理想电表，电流表外接，电压表分流，使测得的电流值大于真实值。

2．偶然误差：电流表、电压表的读数带来误差；在坐标纸上描点、作图带来操作误差。

注意事项1．小电珠的I －U 图象在1.0 V 左右将发生明显弯曲，故在1.0 V 左右绘点要密。

2．控制电路采用分压接法，滑动变阻器要选用小阻值滑动变阻器。

例1 [仪器选择和电路设计] [2016·天津] 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。

高考物理一轮复习第八章恒定电流4实验九描绘小电珠的伏安特性曲线课件

(2) 实验中所用电压表应选用 ________ ，电流表应选用 ________ ，滑动变阻器应选用 ________．(用序号字母表示) (3)把图丙中所示的实验器材按图甲用笔画线代替导线连接成实物电路图．
解析：(1)由于测量数据要从零开始，故采用题图甲所示的分压式电路，且能方便地多测几组数据． (2)因小电珠额定电压为 4 V，则电压表选量程为 0～5 V 的电压表 A.小电珠的额定电流为 I＝UP＝24 A＝0.5 A，则电流表选 D.滑动变阻器应选最大阻值较小的 E，这样在实验中移动滑片时能使电路中的电流和电压有明显的变化，从而减小读数误差．
(1)为了达到上述目的，应选用哪个电路图：________(选填“甲”或“乙”)． (2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图丙所示的 I－U 图象．由图可知，当电压小于 2.0 V 时，太阳能电池的电阻________(选填“很大”或“很小”)；当电压为 2.8 V 时，太阳能电池的电阻约为________ Ω(保留 2 位有效数字)．
三、实验器材小电珠“3.8 V，0.3 A”、电压表“0～3 V、0～15 V”、电流表“0～0.6 A、0～3 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．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．将滑动变阻器的滑片移到使小电珠分得电压为零的一端，接线经检查无误后，闭合开关 S. 3．移动滑动变阻器滑片到不同位置，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.
(1)分析小灯泡的电阻、电
(1)分析电阻丝的电阻

高考物理一轮复习第八章恒定电流实验九描绘小电珠的伏安特性曲线课件.ppt

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3.实验步骤 (1)画出电路图(如图甲的示).
(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.
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(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，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.
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规律方法总结 1.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较
两种接法的电路图
负载R上电压的调节范围负载R上电流的调节范围
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RE ≤U≤E R＋R0
E R＋R0 ≤I≤
E R
0≤U≤E
0≤I≤
E R
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2.两种接法的适用条件 (1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比
解析当滑动变阻器的滑片向右移时，滑动变阻器输出的电压增大，电流表的示数增大.
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(3)如图(d)是根据实验数据作出的U－I 图线，由图可判断元件__Y__(填“X”和 “Y”)是非线性元件；答案解析由于元件Y的U－I图线是曲线，
因此Y是非线性元件.
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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.

物理一轮复习第八章恒定电流实验九描绘小电珠的伏安特性曲线教案鲁科版

实验九描绘小电珠的伏安特性曲线(常规实验［例1］（2019·广东深圳调考）LED灯的核心部件是发光二极管。

某同学欲测量一只工作电压为2.9 V的发光二极管的正向伏安特性曲线,所用器材有:电压表（量程3 V,内阻约3 kΩ）,电流表(用多用电表的直流25 mA挡替代,内阻约为5 Ω）,滑动变阻器（0～20 Ω）,电池组（内阻不计)，开关和导线若干。

他设计的电路如图(a）所示。

回答下列问题:●注意事项1.电路的连接方式(1)电流表外接:被测小电珠灯丝的电阻值较小,因此测量电路宜采用电流表外接法.(2)滑动变阻器采用分压式连接:实验结果中作出的I U图象,一般通过坐标原点,即要求测出一组包括零在内的电流、电压值,故控制电路采用分压接法.2.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使小电珠在接通电路时的电压为零的一端.实验过程中小电珠两端的电压不要超过其额定电压.3.I U图象在U0=1.0V左右将发生明显弯曲,故在U0=1.0V左右多测几组数据,以防出现较大误差.4.通过描出的点拟合图线时,偏离较大的点要舍去,I U图象应是平滑的曲线.●误差分析1.由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大,对电路的影响会带来误差,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.(1)根据图（a），在实物图(b)上完成连线;（2)调节变阻器的滑片至最端(选填“左”或“右”)，将多用电表选择开关拔至直流25 mA挡,闭合开关；（3)某次测量中,多用电表示数如图（c),则通过二极管的电流为mA;（4)该同学得到的正向伏安特性曲线如图(d）所示.由曲线可知,随着两端电压增加,二极管的正向电阻（选填“增大”“减小”或“不变”)；当两端电压为2。

9 V时,正向电阻为kΩ（结果取两位有效数字)；(5)若实验过程中发现，将变阻器滑片从一端移到另一端，二极管亮度几乎不变，电压表示数在2。

2019年度高考物理一轮复习第八章恒定电流实验九描绘小电珠的伏安特性曲线学案

实验九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“3.8V,0.3A”、电压表“0～3V～15V”、电流表“0～0.6A～3A”、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(如图1甲所示).图1(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将描出的点用平滑的曲线连接起来，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0.6A.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.1.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(3.8V,0.3A)的电阻很小，与量程为0.6A 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U 0＝1.0V 左右将发生明显弯曲，故在U ＝1.0V 左右绘点要密，以防出现较大误差. 2.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.命题点一教材原型实验例1 (2017·全国卷Ⅰ·23)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3.8V ，额定电流0.32A)；电压表(量程3V ，内阻3k Ω)；电流表(量程0.5A ，内阻0.5Ω)；固定电阻R 0(阻值1000Ω)；滑动变阻器R (阻值0～9.0Ω)；电源E (电动势5V ，内阻不计)；开关S ；导线若干. (1)实验要求能够实现在0～3.8V 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2(a)所示.图2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E 0(电动势4V ，内阻1.00Ω)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.(结果均保留两位小数)答案 (1)见解析图 (2)增大增大 (3)0.39 1.17解析 (1)电压表量程为3V ，要求能够实现在0～3.8V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，需要给电压表串联一个定值电阻扩大量程，题目中要求小灯泡两端电压从零开始，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡的电阻R L ＝U I ＝3.80.32Ω＝11.875Ω，因R L R A ＜R VR L，故电流表用外接法，实验电路原理图如图所示.(2)由IU 图象知，图象中的点与坐标原点连线的斜率在减小，表示灯泡的电阻随电流的增大而增大，根据电阻定律R ＝ρlS知，灯丝的电阻率增大.(3)当滑动变阻器的阻值最大为9.0Ω时，电路中的电流最小，灯泡实际功率最小，由E 0＝U ＋I (R ＋r )得U ＝－10I ＋4，作出图线①如图所示.由交点坐标可得U 1＝1.78V ，I 1＝221mA ，P 1＝U 1I 1≈0.39W；当滑动变阻器电阻值R ＝0时，灯泡消耗的功率最大，由E 0＝U ＋I (R ＋r )得，I ＝－U ＋4，作出图线②如图所示.由交点坐标可得，U 2＝3.70V ，I 2＝315mA ，最大的功率为P 2＝U 2I 2≈1.17W.变式1 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0～10Ω、额定电流3A)B.滑动变阻器(阻值范围0～2000Ω、额定电流1A) 实验中选择的滑动变阻器是.(填写字母序号)(2)在图3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3(5)他们在U－I图象上找到小灯泡工作电压为2.0V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.答案(1)A (2)见解析图(3)左(4)见解析图(5)小华解析(1)由于灯泡的电阻大约在几欧左右，为了便于测量，滑动变阻器选择0～10Ω的.(2)由于灯泡的电压和电流从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法；电流表采用外接法.实物连线图如图甲所示.(3)为了保护测量电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最左端.(4)小灯泡的U－I图线如图乙所示.(5)根据欧姆定律知，R ＝U I，电阻的大小为该点与坐标原点连线的斜率，故小华正确. 变式2 (2017·广东华南三校联考)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A 1，量程3A ，内阻约为0.1Ω；电流表A 2，量程0.6A ，内阻r 2＝0.2Ω；电压表V ，量程3V ，内阻r V ＝9k Ω；标准电阻R 1，阻值1Ω；标准电阻R 2，阻值3k Ω；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4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.图4(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.请你利用所提供器材，在图5中的虚线框中补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号.图5(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6，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)图6答案 (1)左端 2.30 5 (2)见解析图 (3)0.18解析 (1)为保证安全且不损坏电路元件，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于左端.题图乙电压表量程为3V ，则读数为2.30V ，L 的电阻R ＝2.300.46Ω＝5Ω.(2)如图所示(3)在图中画出电源的I －U 图线，由两图象交点可知，灯泡两端电压U ＝0.9V ，电流I ＝0.20A ，灯泡实际功率P ＝0.9×0.20W＝0.18W.命题点二实验拓展与创新例2 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3k Ω)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等.图7(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7(a)所示，读数为Ω.据此应选择图中的(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)如图(d)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，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路图如图(e)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(d)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).答案(1)10 (b) (2)增大(3)Y (4)3.2 0.50解析(1)由题图(a)可知，多用电表的读数为10Ω，由于元件的电阻较小，电路应选用电流表外接法，即选择图(b)电路.(2)当滑动变阻器的滑片向右移时，电流表的示数增大.(3)由于元件Y的U－I图线是曲线，因此Y是非线性元件.(4)设线性元件的电阻为R，由U－I图线可知，R＝3.0 V0.30 A＝10 Ω，则S1、S2均闭合时，E＝0.3 A×(10 Ω＋r)，S1闭合、S2断开时，E＝0.1 A×(10 Ω＋21 Ω＋r)，解得E≈3.2 V，r＝0.50 Ω.变式3 某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件，该电学元件上标有“最大电流不超过6mA，最大电压不超过7V”，同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线，他们设计的一部分电路如图8所示，图中定值电阻R＝1kΩ，用于限流；电流表量程为10mA，内阻约为5Ω；电压表(未画出)量程为10V，内阻约为10kΩ；电源电动势E为12V，内阻不计.图8(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：A.阻值0～200Ω，额定电流0.3AB.阻值0～20Ω，额定电流0.5A应选的滑动变阻器是(填“A”或“B”).正确接线后，测得数据如下表：(2)由以上数据分析可知，电压表应并联在M与之间(填“O”或“P”)；(3)将电路图在方框中补充完整；(4)从表中数据可知，该电学元件的电阻的特点是：.答案(1)A (2)P(3)见解析图(4)当元件两端的电压小于6V时，元件电阻非常大，不导电；当元件两端的电压大于6V时，随着电压的升高电阻变小解析(1)滑动变阻器A允许的最大电压为0.3×200V＝60V＞12V，滑动变阻器B两端所能加的最大电压为0.5×20V＝10V＜12V，为保证安全，滑动变阻器应选A.(2)由表中实验数据可知，电学元件电阻的最小测量值约为：R＝6.40.0055Ω≈1163.6Ω，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为10kΩ，相对来说，元件电阻远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，因此电压表应并联在M与P之间.(3)描绘伏安特性曲线，电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由(2)可知，电流表采用内接法，实验电路图如图所示：(4)由表中实验数据可知，当元件两端的电压小于6V时，电路电流很小，几乎为零，由欧姆定律可知，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于6V时，随着电压的升高电流迅速增大，电压与电流的比值减小，电阻变小.变式4 硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件.某实验小组设计了如图9甲所示的电路，给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点)，探究其在无光照时的反向伏安特性.图中电压表V1量程选用3V，内阻为6kΩ；电压表V2量程选用15V，内阻约为30kΩ；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12V，内阻不计.(1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路.图9(2)用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示数U1、U2.①某次测量时，电压表V1示数如图丙所示，则U1＝V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为mA(保留两位小数).②该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压U x和通过的反向电流I x(表中“－”表示反向)，并在图10坐标纸上建立I x－U x坐标系，标出了与表中前5组U x、I x数据对应的5个坐标点.请你标出余下的4个坐标点，并绘出I x－U x图线.图10③由I x －U x 图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，I x 与U x 成(填“线性”或“非线性”)关系. 答案 (1)连线如图所示(2)①1.40 0.23②描点绘出I x －U x 图线，如图所示.③非线性解析 V 1选用的是3V 量程，则刻度盘的最小分度为0.1V ，根据电表的读数原则知U 1＝14.0×0.1V＝1.40V ，I 1＝U 1R V1≈0.23mA.由于绘出的I x －U x 图象不是直线，即I x 与U x 成非线性关系.。