第八章 实验九描绘小电珠的伏安特性曲线
(20123高考版) 第八章 实验九：描绘小灯泡的伏安特型曲线
[答案] (1)×1
7.3～7.7
(2)实物图连接如图所示
(3)a(或左) b(或右)
(4)ab
实验九：描绘小灯泡的伏安特性曲线
[2010·重庆]在探究小灯泡的伏安特性实验中，所用器材有：灯 泡L、量程恰当的 电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器 R、开关S等，要求灯泡两 端电压从0 V开始变化。 分压 (1)实验中滑动变阻器应采用_____接法(填“分压”或“限 流”)。 (2)某同学已连接如图所示的电路，在连接最后一根导线的c 端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说 明如何改正。 实验开始之前，应把电路断开， A：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 故开关S应处于断开状态； ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ B.＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 滑动变阻器的滑动触头所放 _____________________________。 位置错误，应将其滑动触头置于b端
[答案] (1)D
(2)Ⅰ.左
Ⅱ.1
5(或5
1)
Ⅲ.增大
实验九：描绘小灯泡的伏安特性曲线
[例3]
某同学为了研究“3 V,0.3 W”的小灯泡L从较低温度
到正常发光过程中的电阻情况。设置了如下器材：
电流表A1(量程400 mA，内阻r1＝5 Ω)；
电流表A2(量程600 mA，内阻r2约为1 Ω)；
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不到零，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，空格中请填写图甲中 的数字，如“2点到3点”的导线) Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则 小电珠的电阻值随工作电压的增大而________。(填“不变”、 “增大”或“减小”)
2019版一轮创新思维物理(教科版)课件：第八章 实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线
-3-
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 I(A) U(V) 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 I(A) 4.拆除电路，整理仪器． 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
-12-
学生电源 E，电动势 6 V，内阻不计；开关 S 及导线若干．
-13-
(1)甲同学设计了如图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， 请问读数_______ V， 此时 L 的电阻为________ Ω. (2)乙同学又设计了如图丙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 图丁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．
-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、作图带来操作误差．
I/A
0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50
考点42 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线-备战2020年高考物理考点一遍过
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）。
描绘小电珠的伏安特性曲线
否则，要选用15V、3A，将会带来较大的读数误差。 7 A”小灯泡较好，在0～3V内已能反映出非线形特性（如图）。 描绘小电珠的伏安特性曲线
（4）应使滑动变阻器的阻值由小向大(A---B)逐渐改变,在电压表0～3V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和电流值I。 在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，画出U--I曲线，分析曲线变化的规律. 在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，画出U--I曲线，分析曲线变化的规律. （2）滑线变阻器应采用分压式接法。 ( 3 ) 采用“4V、0. 7 A”小灯泡较好，在0～3V内已能反映出非线形特性（如图）。 否则，要选用15V、3A，将会带来较大的读数误差。 否则，要选用15V、3A，将会带来较大的读数误差。 7 A”小灯泡较好，在0～3V内已能反映出非线形特性（如图）。 在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，画出U--I曲线，分析曲线变化的规律. 因此，电压表用3V量程，电流表用0. 因此，电压表用3V量程，电流表用0. 7 A”小灯泡较好，在0～3V内已能反映出非线形特性（如图）。 在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，画出U--I曲线，分析曲线变化的规律. ( 3 ) 采用“4V、0. ( 3 ) 采用“4V、0. 因此，电压表用3V量程，电流表用0. ( 3 ) 采用“4V、0. 在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，画出U--I曲线，分析曲线变化的规律. 测量范围不要超过3V和0. 7 A”小灯泡较好，在0～3V内已能反映出非线形特性（如图）。 （2）滑线变阻器应采用分压式接法。 描绘小电珠的伏安特性曲线
（2）滑线变阻器应采用分压式接法。 测量范围不要超过3V和0. 因此，电压表用3V量程，电流表用0. 测量范围不要超过3V和0.
高考物理课件第八章 实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线
解析：(1)由电路图可知，电路采用了滑动变阻器分压接法；因 灯泡内阻较小，故电流表采用外接法，故S1应接在M点；因采 用分压接法，故滑动变阻器采用小电阻，应选用C。 (2)根据实验原理图画出实物图如图所示：
(3)为了保证实验安全，开始时灯泡两端的电压应为最小，故 滑动变阻器的滑片应在A端；由题意可知，电压表示数变化 明显，说明电压表与电源相连，且滑动变阻器连接正常，而 电流表没有示数说明电路是断开的，由电路图可知，只能是 灯泡发生了断路故障。 答案：(1)M C (2)见解析图 (3)A 小灯泡断路
小灯泡的额定电压为2.5 V，额定功率为0.5 W，实验中除导线和开关外，
还有以下器材可供选择：一般根据量程选择就可 以了，而对于滑动变阻器，
B．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω) 首先要判断用于限流电路还
C．直流电流表0～3
A(内阻约为0.025
(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。
2．(2018·茂名一模)现要用伏安法描绘一只标值为“2.5 V,0.6 W” 小灯泡的I-U图线，有下列器材供选用： A．电压表(0～3 V，内阻3 kΩ；0～15 V，内阻10 kΩ) B．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω；0～3 A，内阻0.1 Ω) C．滑动变阻器(10 Ω，2 A) D．滑动变阻器(100 Ω，1.0 A) E．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)
实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线
第八章恒定电流实验九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1.测多组小电珠的U、I的值,并绘出I-U图像;2.由I-U图线的斜率反映电流与电压和温度的关系。
三、实验器材小电珠“3.8V 0.3A”、电压表“0~3V、0~15V”、电流表“0~0.6A、0~3A”、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 / 14U(V) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 I(A)U(V) 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8 I(A)4.拆除电路,整理仪器。
考点一实验原理和电路设计1.有一个小电珠上标有“4V 2W”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(0~5V,内阻10kΩ)B.电压表(0~15V,内阻20kΩ)C.电流表(0~3A,内阻0.4Ω)D.电流表(0~0.6A,内阻1.0Ω)E.滑动变阻器(10Ω,2A)F.滑动变阻器(500Ω,1A)G.学生电源(直流6V)、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图。
2 / 143 / 14丙答案 (1)描绘小电珠的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。
实验描绘小电珠的伏安特性曲线
I=U/R
伏安特性曲线
1
1 实验目的 描绘小电珠的伏安特性曲线。 了解曲线性质。
2
2.实验原理 由于电流作用，小灯泡产热，温度
升高，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。
3
3 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， 0～0 6A的电流表，开关一个、导线 若干.
4.实验步骤 (1)选取适合的仪器按图
AB
所示的电路连接好. 4
(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.
小电珠的电阻随电流的增大而增大。
非线性元件 生活常识
8
本节总结
方法 ： 了解基本的实验步骤
数据处理的图象法
知识 ： 小电珠的伏安特性曲线
9
精品课件！
10
精品课件！
11
谢谢大家
12
5
5.数据处理
小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高 而变大.Βιβλιοθήκη I(A)0.1 2
0.2 1
0.2 9
0.3 4
0.3 8
0.4 2
0.4 5
0.4 7
0.4 9
0.5 0
U(V 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 ) 0000000000
04第八章 实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线
答案
第 17 页
第八章
其中,I是电流表的示数,U是电压表的示数,UR是电阻器两端的实际电 压.请通过计算补全表格中的空格,然后在坐标图中画出电阻器的UR-I曲线 .
答案
第 18 页
第八章
(3)该同学将本实验中的电阻器Rx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 0.32 W.(结果 保留2位小数)
2.(2019·辽宁沈阳模拟)发光二极管在生产和生活中得到了广泛的 应用,如图所示是一种发光二极管的实物图,正常使用时,带“+”号的一 端接高电势,带“-”号的一端接低电势,某同学想描绘它的伏安特性曲 线,实验测得它两端的电压 U 和通过它的电流,所得数据如下表所示.
U/V 00.400.801.201.602.002.402.80
E.滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω,允许最大电流3 A)
F.电源(电动势6 V,内阻不计) G.开关,导线
第 27 页
第八章
该同学做实验时,电压表选用的是 A ,电流表选用的是 C .(填选项
字母)
(2)请在图甲中以笔画线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补
充完整.
答案
第 28 页
第八章
(3)在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最 左 端
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1 A)
E.电源(E=3 V,内阻r=1 Ω)
第 15 页
F.定值电阻R0(阻值5 Ω)
第八章
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.
实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线
解析:(1)在额定电压下,小灯泡L的阻值RL=
3.8 Ω=11.875
0.32
Ω,这个阻值较
小,所以采用电流表外接法;由于电压表量程为3 V,小于额定电压 3.8 V,
所以将固定电阻R0与电压表串联来测小灯泡电压;要实现0～3.8 V的范围 内的测量,滑动变阻器必须采用分压式接法,所以实验电路原理图如图所示.
(图中P
解析:(5)根据电功率表达式P=I2R可知,图像P-I2的斜率即为小灯泡的电阻, 由于电阻随功率增大而增大,因此应选D. 答案:(5)D
方法技巧 处理图像及实物图连线的技巧 (1)在描绘小灯泡的伏安特性曲线时,要注意一定要用平滑的曲线,当某个 (或某些)测量数据出现明显错误时,要舍掉.
(2)小灯泡的伏安特性曲线(以 I-U 关系图线为例)上各点切线斜率的倒数不表示小 灯泡在该电压下的电阻,此时计算小灯泡的电阻一定要使用电阻的定义式 R= U ,而
I
不能使用表达式 R= U (只有当 I 和 U 为线性关系时二者才相等). I
(3)实物图连线的技巧 ①总的原则:先串后并,接线到柱,注意量程和正负. ②对限流电路,只需用笔画线当做导线,从电源正极开始,把电源、开关、滑动 变阻器、“伏安法”部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑 动变阻器应调到阻值最大处). ③对分压电路,应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线 连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动 头的电势高低,根据“伏安法”部分电表正负接线柱的情况,将“伏安法”部分 接入该两点间.(注意滑动变阻器应调到使“伏安法”部分所接的两点间阻值最 小处)
【典例1】 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中. (1)某同学通过实验得到了8组数据,且已经描在了图(1)所示的I-U坐标系中,请 在图(1)中画出小灯泡的伏安特性曲线.
2019届高考物理（人教版）总复习课件：第八章 恒定电流 5 实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线
(3)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 P，电 压表和电流表的示数改变，但均不能变为零．由此可以推断电 路中发生的故障可能是导线________(选填图中表示导线的序 号)出现了________(选填“短路”或“断路”)．
解析：(1)电压表的量程为 2 V，内阻为 2 kΩ，故选用阻值是 2 kΩ 的 R2 与电压表串联后可达到实验的要求． (2)因电压表的内阻远大于灯泡的内阻，故电流表应该外接；因 采用分压电路，故滑动变阻器滑动端应该在最左端；故电路中 存在两处不恰当的地方，分别是：电流表不应内接，滑片不应 在最右端． (3)出现此故障可能是导线 8 断路引起的． 答案：(1)R2 串联 (2)电流表不应内接 滑片不应在最右端 (3)8 断路
甲
乙 丙
(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)．
[突破训练] 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 kΩ； 滑动变阻器 R1(0～10 Ω，2 A) 滑动变阻器 R2(0～500 Ω，1 A)
(2)实验电路图如图所示． 答案：(1)R1 R4 (2)见解析
轮复习精品课件-第八章实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线
跟踪训练 巩固提升
1．在有光照时太阳能电池可以将光能转化为电能，在没有光照时，太阳能电池 可以视为一个电学器件。 某实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法， 探 究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的 I U 特性。 所用的器材包括，太阳能电池，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。
10 Ω 的定值电阻。 应选________ 电池 两端的导线， (3)测量结束后，应先断开开关，拆除________
再拆除其他导线，最后整理好器材。
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热点二 实验的改进与创新
(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，如图所示。请指出图象中不恰当的地方。
解析：(2)小灯泡电阻大约为 5 Ω，当滑动变阻器阻值最大时， 小灯泡与滑动变阻器的并联电阻值约为 3.3 Ω， 3V 则 12 V－3 V＝3.3 Ω×R1，解得 R1＝9.9 Ω，所以 R1 应取 10 Ω 的定值电阻。 (3)实验结束，断开开关，拆除电池两端导线，以防电源短路。 (4)在坐标纸上描出的点并不是在一条直线上，图线应为曲线；横坐标的标度值 取得太大，应适当减小。 答案： (2)10 (3)电池 (4)图线不应画为直线；横坐标的标度不恰当
甲 (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 IU 图象。由图可知，当电压小于 2.0 V 时，太阳能电池的电阻
很大 选填“很大”或“很小”)；当电压为 2.8 V 时，太阳 ________( 1.0×103 Ω。(保留两位有效数字) 能电池的电阻约为________
返回
热点一 教材原型实验
实验九描绘小电珠的伏安特性曲线(精)
解析 由于RRV0＝0.5，RRA0＝100， 可以看出 R0≫RA，故采用电流表 内接法，画出电路原理如图所示． 把实物与原理图结合起来完成连线，注意电压表、 电流表的正、负接线柱，保证电流从正接线柱进从 负接线柱出．如下图所示．
答案 见解析图
3．现要测定一额定电压 4 V、
额定功率 1.6 W 的小灯泡
素能提升
1.(单选)有一规格为“220 V,100 W”的灯泡，现用 一准确的欧姆表测其电阻，测量的结果是
(C)
A.大于 484 Ω
B.等于 484 Ω
C.小于 484 Ω
D.无法确定
解析 R＝UP2＝2120002 Ω＝484 Ω，是灯发热状态 下的电阻．用欧姆表测量时，灯丝温度为室温， 所以其阻值比 484 Ω 小．
实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线
要点归纳
【实验目的】 描绘小电珠的伏安特性曲线． 【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 I—U 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．
阻值约为 30 Ω)，电键 S，导线若干．
如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应
该选用的电流表是 ，上面两个电路应该选用
的是 ．
解析 本题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线的实
验电路、实验器材的选取，通过计算才能选出，考
查学生的实验设计能力，误差分析能力． 由 P＝UI 得 Im＝UP＝14.6 A＝0.4 A＝400 mA，所以 电流表选 A2. 根据电流表、电压表内阻及小灯泡电阻之间的关 系，R 灯＝UP2＝10 Ω，RR灯V＝4×10104＝4×103，RR灯A＝110 ＝10，由于 RV≫R 灯，电压表分流引起的误差远小 于电流表分压引起的误差，选用电流表外接法，故
2018年物理(新课标)高考总复习第一轮复习教师用书：第八章实验九描绘小电珠的伏安特性曲线含解析
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～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．【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上电压错误!≤U≤E0≤U≤E的调节范围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。
2019年度高三物理一轮系列优质课件：第八章 实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线
答案
(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＝ 1.4V0，可算出通过硅 光电池的反向电流大小为 m0A.2(3保留两位小数).
答案
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Ux和 通过的反向电流Ix(表中“－”表示反向)，并在图10 坐标纸上建立Ix－Ux坐标系，标出了与表中前5组Ux 、Ix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Ix－Ux图线.
(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 左，端当通过L的电流为0.46 A时，电压表的示数如图乙所示 ，电压表的读数为 V，2此.30时L的电阻为 Ω. 5
解析 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3 V，则读数为
解析 由表中实验数据可知，当元件两端的电压小于6 V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6 V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.
解析 答案
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 3 V，内阻为6 kΩ；电压表V2量程选用15 V，内阻约为30 kΩ；R0为保护电 阻；直流电源电动势 E约为12 V，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.
2020高考物理一轮总复习第八章实验九描绘小电珠的伏安特性曲线讲义含解析新人教版
实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线◆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．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．误差较大的点要舍去，I－U图线应是平滑曲线而非折线．◆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．热点一 电路设计和实验原理[典例赏析][典例1] (2017·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R 0(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E 0(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 ．(结果均保留两位小数)[解析] (1)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，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如图(2)由I －U 图象知，切线的斜率在减小，故灯泡的电阻随电流的增大而增大，再由电阻定律R ＝ρ知，电阻率增大；l S(3)当滑动变阻器的阻值为9 Ω时，电路电流最小，灯泡实际功率最小，此时E ＝U ＋I (r ＋R )得U ＝4－10I ，在图中作出该直线如图所示，交点坐标约为U ＝1.80 V ，I ＝225 mA ，P 1＝UI ＝0.41 W ；整理得：I ＝－U ＋，当直线的斜率最大时，与灯泡的I －U 曲线1R ＋r E R ＋r的交点坐标最大，即灯泡消耗的功率最大．当滑动变阻器电阻值R ＝0时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为U ＝3.75 V ，I ＝0.313 A ，如图所示，最大的功率为P 2＝UI ＝1.17 W.[答案] (1)图见解析(2)增大 增大 (3)0.41 1.17[题组巩固]1．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，除有一标有“6 V 1.5 W”的小电珠、导线和开关外，还有：A ．直流电源6 V(内阻不计)B ．直流电流表0～3 A(内阻在0.1 Ω以下)C ．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω)D ．直流电压表0～10 V(内阻约为15 kΩ)E ．滑动变阻器10 Ω，2 AF ．滑动变阻器1 kΩ，0.5 A实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．(1)实验中电流表应选用 ________ ，滑动变阻器应选用 ________ (均用序号表示)．(2)在虚线框内画出实验电路图．(3)试将下图所示器材连成实验电路．解析：(1)I 额＝ A ＝250 mA ，故电流表应选C.因要求小电珠两端的电压从零开始1.56变化，滑动变阻器用分压式接法，应选较小阻值的E.(2)实验电路图如图所示(3)实物图连线如图所示答案：(1)C E (2)图见解析 (3)图见解析2．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)根据图在虚线框内画出实验电路图；(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 ________ .解析：(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压的范围大，变阻器用分压接法，小灯泡电阻比较小，电流表要外接，电路图如图所示．(2)电流表量程为0.6 A 时，最小刻度为0.02 A ，读数读到小数点后两位，所以①表示数为0.10 A ，②表示数为0.24 A ；电压表量程为3 V ，最小刻度为0.1 V ，应估读到0.01 V ，所以③表示数为2.00 V ，④表示数为0.27 V ，根据欧姆定律R 1＝＝＝U 1I 1 2.00 V 0.24 A8.3 Ω，R 2＝＝ Ω＝2.7 Ω.U 2I 20.270.1答案：(1)图见解析 (2)0.10 A(0.10±0.02均可)0．24 A 2.00 V 0.27 V(0.27±0.01均可) 8.3 Ω(8.3±0.1均可) 2.7 Ω(2.7±0.1均可)热点二 数据处理及误差分析[典例赏析][典例2] 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)连线如图所示(2)由题图乙知电流表量程为0.6 A ，所以读数为0.44 A ；(3)电源内阻为1 Ω，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即小电珠的总功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5 V ，由题图丙知当小电珠电压等于1.5 V 时电流约为0.38 A ，此时电阻约为R ＝＝3.95 Ω≈4 Ω，并联后的总电阻U I为1 Ω，所以需要4个小电珠并联，小电珠消耗的总功率约为P ＝＝ W ＝2.25 W.U 2R 外 1.521[答案] (1)图见解析 (2)0.44 (3)4 2.25[题组巩固]3．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R 0(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 /A 0.150.200.250.300.350.400.450.48U/V0.250.400.600.90 1.25 1.85 2.50 3.00U R/V其中，I是电流表的示数，U是电压表的示数，U R是电阻器两端的实际电压．请通过计算补全表格中的空格，然后在图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)解析：(1)要使电阻器两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法．电路图如图甲所示．(2)电压表的示数减去电流表的分压即为电阻器两端的电压：U R＝U－Ir，数据如下表．电阻器的伏安特性曲线如图乙中曲线所示．U R/V0.100.200.350.600.90 1.45 2.05 2.52(3)由U R＋I(r＋R0)＝E作出U－I图象如图乙中直线所示，由此图象与电阻器U－I图线的交点可得此时电阻器的电压U R＝0.9 V，电流I＝0.35 A，电阻器的实际功率为P＝U R I≈0.32 W.答案：见解析4．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，要测量—个标有“3 V 1.5 W”的小电珠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 kΩ)D．滑动变阻器(10 Ω，1 A)E．滑动变阻器(1 kΩ，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电珠的伏安特性曲线．(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，接在电压恒为4 V的电路中，每个小灯泡的实际功率为 ________ W.乙解析：(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(U，I)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)图见解析 (3)0.35．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，用导线a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 和h 按下图所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小灯泡亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是 ________ 导线断路．(2)某同学测出电源和小灯泡的U －I 图线如图所示，电源的电动势E ＝ ________ V ；小灯泡的电阻随温度的升高而 ________ .(3)将与上面相同的两个小灯泡并联后接到上面电源上，每一只小灯泡的实际电功率是 ________ W.解析：(1)若调节滑动变阻器，小灯泡的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g 导线断路．(2)由电源的U －I 图线知E ＝3.0 V ，由曲线上每一点对应的R ＝判断出小灯泡的电阻U I 随温度的升高而增大．(3)两个小灯泡并联后接到上面的电源上，如图甲所示，这种情况下，路端电压为任一小灯泡两端的电压，假设一个小灯泡上的电流为I ，则干路中的电流为2I ，电路方程为E ＝U ＋2Ir ，变形可得函数方程U ＝E －(2r )I ，其函数图象如图乙所示，这个电路图线与一个灯泡的伏安特性曲线的交点即为一个小灯泡的实际工作参量，因为路端电压U 在数值上也是一个小灯泡两端的电压，根据交点坐标(1.1 V,0.95 A)可以计算出一个小灯泡消耗的功率为P ＝UI ＝1.1×0.95 W ＝1.045 W.答案：(1)g (2)3.0 增大 (3)1.045热点三 拓展创新实验[核心提炼]创新点创新方案实验器材实验方案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数据处理采用“DIS”数字化实验系统进行实验数据的采集和处理．[典例赏析][典例3] 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3 kΩ)、电流表(内阻约为1 Ω)、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(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 ＝21 Ω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S 1和S 2, 电压表读数为3.00 V ；断开S 2, 读数为1.00 V ．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)．[解析] (1)由题图(a)可知，多用电表的读数为10 Ω，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 ＝＝10 Ω，3.0 V0.30 A则S 1、S 2均闭合时，E ＝0.3 A×(10 Ω＋r )，S 1闭合、S 2断开时，E ＝0.1 A×(10 Ω＋21 Ω＋r )，解得E ≈3.2 V ，r ＝0.50 Ω.[答案] (1)10 (b) (2)增大 (3)Y (4)3.2 0.50[题组巩固]6．(2016·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V 1(量程0～3 V ，内阻等于3 kΩ)电压表V 2(量程0～15 V ，内阻等于15 kΩ)电流表A 1(量程0～200 mA ，内阻等于10 Ω)电流表A 2(量程0～3 A ，内阻等于0.1 Ω)滑动变阻器R 1(0～10 Ω，额定电流2 A)滑动变阻器R 2(0～1 kΩ，额定电流0.5 A)定值电阻R 3(阻值等于1 Ω)定值电阻R 4(阻值等于10 Ω)定值电阻R 5(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．(2)该同学描绘出的I －U 图象应是下图中的 ________ .解析：(1)用电压表V 1和R 5串联，可改装成量程为U ＝(r g ＋R 5)＝×(3＋1) V ＝4 VU g r g 33的电压表；用量程为200 mA 的电流表A 1与定值电阻R 4并联可改装为量程为I ＝I g ＋＝I g r gR40.2 A ＋A ＝0.4 A 的电流表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接，电0.2×1010路图如图．(2)小灯泡的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的I －U 图象应该是B.答案：(1)图见解析 (2)B7．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6 mA ，最大电压不超过7 V”，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所示，图中定值电阻R ＝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12V ，内阻不计．(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：A ．阻值0～200 Ω，额定电流0.3 A B ．阻值0～20 Ω，额定电流0.5 A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：12345678910U /V 0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40I /mA0.000.000.000.060.501.002.003.004.005.50(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：_________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)滑动变阻器A 允许的最大电压为0.3×200 V ＝60 V ＞12 V ，滑动变阻器B 两端所能加的最大电压为0.5×20 V ＝10 V ＜12 V ，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 ＝Ω≈1 163.66.40.005 5Ω，电流表内阻约为5 Ω，电压表内阻约为10 kΩ，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6 V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6 V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．答案：(1)A (2)P (3)图见解析 (4)当元件两端的电压小于6 V时，元件电阻非常大，不导电；当元件两端的电压大于6 V时，随着电压的升高电阻变小。
17-18版第8章实验9描绘小电珠小电珠的伏安特性曲线55
实验九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、实验器材小电珠、电压表、电流表、滑动变阻器、学生低压直流电源(或电池组)、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．考点一| 实验原理与操作[母题](2015·广东高考)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3 kΩ)、电流表(内阻约为1 Ω)、定值电阻等．图实-9-1(1)使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图实-9-1甲所示，读数为________Ω，据此应选择图实-9-1中的________(选填“乙”或“丙”)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)图实-9-2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．图实-9-2【解析】(1)欧姆表的读数R＝示数×倍率，得R＝10 Ω；根据实验电路产生误差的原因知应选用电流表外接，故选择“乙”电路进行实验．(2)滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，R左增大，待测电阻两端的电压增大，所以电流表的示数增大．(3)根据伏安特性曲线知，X为线性元件，Y为非线性元件，且R x＝10 Ω.【答案】(1)10乙(2)增大(3)Y[借题悟法·核心点拨]1.考查欧姆电表的读数公式[第(1)问第一空]欧姆表的读数＝示数×倍率2.考查电流表内、外接法的使用方法[第(1)问第二空]根据R x<R A R V可知，应该选择电流表外接法.3.考查实验操作[第(2)问](1)实验中应缓慢移动滑动变阻器的滑片，且使电表的示数由零逐渐增大.(2)实验结束后，断开开关，应先拆除电源两端的导线，以防止电源短路.4.考查对U-I图线的认识[第(3)问](1)根据数据描出的点，若不在一条直线上，则应用平滑的曲线进行连接，不能用直线或折线连接.(2)应使图线穿过尽可能多的点.[母题迁移](2017·茂名一模)现要用伏安法描绘一只标值为“2.5 V，0.6 W”小灯泡的I-U图线，有下列器材供选用：A．电压表(0～3 V，内阻3 kΩ；0～15 V，内阻10 kΩ)B．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω；0～3 A，内阻0.1 Ω)C．滑动变阻器(10 Ω，2 A)D．滑动变阻器(100 Ω，1.0 A)E．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)图实-9-3(1)为了减小测量误差，图实-9-3甲中的S1应接________(选填“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________.【导学号：92492322】【解析】(1)由实物图可知，电路采用了滑动变阻器分压接法；因灯泡内阻较小，故电流表采用外接法；故S1应接在M点；因采用分压接法，故滑动变阻器采用小电阻，应选用C.(2)根据实验原理图画出实物图如图所示：(3)为了保证实验安全，开始时灯泡两端的电压应为最小，故滑动变阻器的滑片应在A端；由题意可知，电压表示数变化明显，说明电压表与电源相连，且滑动变阻器连接正常，而电流表没有示数说明电路是断开的，由电路图可知，只能是灯泡发生了断路故障．【答案】(1)M C(2)见解析(3)A小灯泡断路考点二| 数据处理与误差分析[母题](2017·苏州高三调研)一实验小组用某种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z，并通过实验研究该元件中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．(1)该小组连成的实物电路如图实-9-4所示，其中有两处错误，请在错误的连线上打“×”，并在原图上用笔画出正确的连线．图实-9-4(2)在实验中应选用的滑动变阻器是________．A．滑动变阻器R1(0～5 Ω额定电流5 A)B．滑动变阻器R2 (0～100 Ω额定电流0.5 A)(3)实验测得元件中的电流与电压的关系如下表所示，试在方格纸中画出电流与电压的关系图线.** ** ** ** ** ** ** U(V)0** ** ** ** ** ** ** I(A)0(4)本实验中带来误差的电表是________，导致被测电阻的R测________R真(选填“>”“＝”或“<”)．【答案】(1)如图甲所示(2)A(3)如图乙所示(4)电压表<[借题悟法·核心点拨]1.考查滑动变阻器的分压式与限流式接法的判断[第(1)问](1)两种接法的适用情形①限流式接法适合测量阻值小的电阻.②分压式接法适合测量阻值较大的电阻.(2)两种接法的选择①若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分压式接法.②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压电路.③若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路.④两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低.2.考查滑动变阻器的选择[第(2)问]在分压式接法中，为便于调节，滑动变阻器应选用阻值小，额定电流较大的.3.考查数据处理和作图能力[第(3)问](1)观察和分析表格中的数据.(2)利用表格中的数据在坐标图纸上描点.(3)用平滑的曲线连结描出的点.4.误差分析(1)系统误差：电压表分流带来的误差.(2)偶然误差：电表读数、作图带来的误差.[母题迁移](2016·天津高考)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、V1(量程0～3 V，内阻等于3 kΩ)导线外，还有：电压表○V2(量程0～15 V，内阻等于15 kΩ)电压表○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)电流表○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．(2)该同学描绘出的I-U图象应是下图中的________．【解析】描绘小灯泡的伏安特性曲线时，要求“测量数据尽量精确、绘制V1、○A1量程偏小，直接测量小灯泡的电压、曲线完整”，从电表的量程来看，○V2、○A2测量小灯泡的电压、电流时，读数不够精确．题电流时，曲线不完整，若用○目中给了滑动变阻器和几个定值电阻，我们可以采用定值电阻分压、分流的方式扩大电表的量程，准确读出小灯泡的电流值、电压值，绘制完整的曲线．(1)电路图如图所示，滑动变阻器的选择：R2的阻值太大，调节不灵敏，故选R1.与电流表○A1并联的电阻：由于○A1的内阻为10 Ω，若选R4为并联电阻，则量程为0～0.4 A，若并联阻值过小，电流表读数偏小，读数欠精确．与电压表V2的内阻具有可比性，故选择R5串联的电阻：分压电阻的阻值应该与电压表○作为分压电阻，此时量程为0～4 V.(2)灯丝的电阻率随温度的升高而增大，其阻值也随温度的升高而增大，则I-U图线的斜率应越来越小，图B正确．【答案】(1)见解析(2)B考点三| 实验拓展与创新●创新点1分析小电珠的功率及其变化1．(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，实验器材如图实-9-5甲所示，现已完成部分导线的连接．图实-9-5(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实-9-5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实-9-5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实-9-5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). 【导学号：92492323】【解析】(1)要使电流表示数从零逐渐增加，滑动变阻器应采用分压接法，实物接线图如图(a)所示．(a)(2)由于最小刻度值为0.02 A，因此示数为0.44 A.(3)当外电路的总电阻与电源内阻相等时，电源有最大的输出功率，即小电珠的总功率最大，此时R外＝r＝1 Ω，I＝ER外＋r＝32A＝1.5 A，U外＝E2＝1.5 V，即每只小电珠两端的电压为1.5 V，通过图象可知每只小电珠的电流为I0＝0.38A，n＝II0≈4(只)；通过每只小电珠的电流为I0，两端电压为U，根据闭合电路欧姆定律得：U＋nI0r＝E，而U＋4I0＝3 V，U＝－4I0＋3 V，如图(b)所示，图线的交点纵、横坐标分别为U≈1.5 V，I0≈0.38 A，P＝UI0＝0.57 W，P总＝nP＝0.57×4 W＝2.28 W.(b)【答案】(1)见解析(2)0.44(3)4 2.28●创新点2分析二极管的I-U图象**年10月7日瑞典皇家科学院宣布：2014年诺贝尔物理学奖授予发明了蓝色发光二极管(LED)的日本科学家，以表彰他们为提高人类生活品质所做的卓越贡献．如图实96为一个蓝色发光二极管(LED)的示意图，杭州少年科学院的“少年科学家”们对它的电学特性进行系列研究．图实-9-6(1)因蓝色发光二极管(LED)未标明极性，“少年科学家”们利用多用电表的________(选填“欧姆挡”“电压挡”或“电流挡”)探测二极管的极性．请你写出正确的判断方法______________________________________________________________ ______________________________________________________________.(2)为探究蓝色发光二极管(LED)的伏安特性、测绘它的伏安特性曲线，“少年科学家”们得到科学探究实验室老师的帮助，通过实验，测得发光二极管两端电压U和通过它的电流I的数据如下表：U/V0** ** ** ** ** ** ** I/mA00** ** ** ** ** ** U/V** ** ** ** ** ** ** I/mA** ** ** ** ** ** **①请在图实-9-7中以笔画线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整．图实-9-7②请你根据“少年科学家”实验时收集到的数据，在图实-9-8所示的坐标纸中画出该蓝色发光二极管(LED)的伏安特性曲线(I-U图线)．图实-9-8(3)若将该蓝色发光二极管(LED)与一个电池组(电动势为E＝3 V、内阻不计)、阻值R＝150 Ω的电阻相串联，则该蓝色发光二极管(LED)的发光功率约为________W．(结果保留2位有效数字)【解析】(1)由于二极管的单向导电性，可运用多用电表的欧姆挡测试正向、反向电阻，确定二极管的极性．多用电表(欧姆表)的黑、红表笔分别接表内电源的正、负极．将调零后的多用电表的红、黑表笔分别接二极管的a、b端，若测得电阻几乎为零，则b为正极，若测得电阻较大，则a为正极；(2)由于需要二极管两端电压从零开始增加，滑动变阻器应采用分压式接法，电路连接如图甲所示．由表中数据作出二极管的伏安特性曲线如图乙所示．将与二极管串联的电阻R视为电池组的内阻，在二极管的伏安特性曲线坐标系中再作出闭合电路的I-U图象(电源的伏安特性曲线)，两图象的交点坐标(2.7 V,2.3×10－3 A)，为二极管两端的电压U和通过的电流I，则二极管的功率约为P ＝UI＝0.006 2 W.【答案】(1)欧姆档将红、黑表笔短接进行欧姆调零后，将红表笔接a 端、黑表笔接b端时，若多用电表的指针偏转角较小，而红、黑表笔反接时指针偏转角较大，说明a端是该发光二极管正极；反之，则b端是该发光二极管正极(2)①连线如下甲②I-U图线如下乙(3)0.006 2～0.007 3●创新点3研究小灯泡的P -U2图线3．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实-9-9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)图实-9-9(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，如图实-9-10所示．请指出图象中不恰当的地方．图实-9-10【解析】(1)连线如图所示．(2)小灯泡电阻大约为5 Ω，当滑动变阻器阻值最大时，小灯泡与滑动变阻器的并联电阻值约为3.3 Ω，则12 V－3 V＝3 V3.3 Ω×R1，解得R1＝9.9 Ω，所以R1应取10 Ω的定值电阻．(3)实验结束，断开开关，拆除电池两端导线，以防电源短路．(4)在坐标纸上描出的点并不是在一条直线上，图线应为曲线；横坐标的标度值取得太大，应适当减小．【答案】(1)见解析图(2)10(3)电池(4)图线不应画为直线；横坐标的标度不恰当视角1：实验目的改变以实验原理及实验方法为基础，探究小电珠功率与电压的关系．视角2：实验对象的变迁视角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．。
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第八章恒定电流实验九描绘小电珠的伏安特性曲线考纲解读 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不是一条直线．►基本实验要求1．实验原理(1)测多组小电珠的U、I，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． 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，分压式接法要选用小阻值滑动变阻器． ►规律方法总结1．2. 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(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)．(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大)． 3． 注意事项(1)电流表外接法：本实验中被测小电珠的电阻值较小，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：本实验要作出U －I 图象，要求测出多组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压式接法．(3)保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最大电阻处，加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压． 4． 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.考点一 对实验原理和电路设计的考查例1 (2012·四川理综·22(2))某学习小组的同学拟探究小电珠L 的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小电珠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 kΩ； 标准电阻R 1，阻值1 Ω； 标准电阻R 2，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.甲 乙图1②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.图2 图3③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 ，所以电珠L 的电阻R L ＝U I ＝2.300.46Ω＝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 ，所以电珠两端的电压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．考点二 对仪器选取、图象描绘及数据处理的考查例2 物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小电珠，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电珠的电阻约为2 Ω，然后根据公式计算出该电珠的额定电压U ＝PR ＝2×0.75 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，测量通过电珠的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘电珠的U －I 图线，进而分析电珠的额定电压．A ．电压表V(量程3 V ，内阻约3 kΩ)B ．电流表A 1(量程150 mA ，内阻约2 Ω)C ．电流表A 2(量程500 mA ，内阻约0.6 Ω)D ．滑动变阻器R 1(0～20 Ω)E ．滑动变阻器R 2(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 ．待测电珠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“A 1”或“A 2”)；滑动变阻器选择________(填“R 1”或“R 2”)．(2)在实验过程中，该同学将电珠两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23 V 时，发现电珠亮度很暗，当达到2.70 V 时，发现电珠已过亮，便立即断开开关，并将所测数据请你根据实验数据在图4中作出电珠的U －I 图线．图4(3)由图象得出该电珠的额定电压应为________V；这一结果大于1.23 V，其原因是________________________________________________________________________．解析(1)根据P＝I2R，估算电珠的电流大约是600 mA，因此电流表应选A2；本实验要描绘出电珠的U－I图线，需要测量多组数据，因此滑动变阻器应接成分压式，所以应选阻值较小的R1；小电珠电阻不大，电流表应外接；(2)如图所示(3)由P＝UI＝0.75 W，再结合图象可知U额＝2.5 V；大于1.23 V的原因是由于电珠冷态电阻小于正常工作时的电阻．答案(1)电路原理图如图所示A2R1(2)见解析图(3)2.5(2.4～2.6)电珠冷态电阻小于正常工作时的电阻(或电珠电阻随温度升高而变大)43．电学实验电路设计的思路与方法1．首先应明确题目的要求，看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或要求设计达到何种标准的电路等．其设计原则是：安全、方便、经济．2．在测量电路中，一般有电流表内接和外接两种方式，对于给定电表内阻的情况，应先比较R0与待测电阻R x的关系，其中R0＝R A R V，若R x>R0，则设计为内接；若R x<R0，则设计为外接；若电表量程不合适，往往还要用定值电阻对电表进行改装．3．在控制电路中，滑动变阻器有分压式、限流式两种接法，若变阻器阻值较小，一般设计为分压式；若变阻器阻值较大，一般设计为限流式，在二者都可行时，应先考虑限流方式，但下面三种情形必须设计为分压式接法：(1)数据要求从0开始变化；(2)变阻器阻值太小，限流限不住；(3)调节变阻器时，不能获取有区分度的多组数据.答案(1)A2V1R1(2)如图所示(3)减小0.121．(2012·安徽理综·21Ⅱ)图6为“测绘小电珠伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小电珠额定电压为2.5 V.图6(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，逐渐移动滑动变阻器的滑片，__________；③断开开关，……根据实验数据作出小电珠的伏安特性曲线．(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图．答案(1)①使它靠近滑动变阻器左端的接线柱②增加小电珠两端的电压，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)见解析图解析(1)滑动变阻器为分压式接法，故闭合开关前，小电珠两端的电压为零，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，增加小电珠两端的电压，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．2．(2011·福建理综·19(2))某同学在探究规格为“6 V，3 W”的小电珠伏安特性曲线实验中：(1)在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至________挡进行测量．(填选项前的字母)A．直流电压10 V B．直流电流5 mAC．欧姆×100 D．欧姆×1图7(2)该同学采用图7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为待测小电珠，为电压表(量程6 V，电阻20 kΩ)，为电流表(量程0.6A ，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不到零，其原因是________点至________点的导线没有连接好；(图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7中的数字)Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图8所示，则小电珠的 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.1 5(或5 1) Ⅲ.增大 图8解析 (1)因小电珠正常发光时的电阻R ＝U 2P ＝363 Ω＝12 Ω，小电珠未接入电路的电阻要比正常发光时小得多(因温度的影响)，故用多用电表测未接入电路的小电珠的电阻，应选D.(2)Ⅰ.在实验时，闭合开关前，应使用电器的电压、电流为最小值，故应使滑片P 置于 最左端．Ⅱ.若1点到5点未接好，则电路成为滑动变阻器的限流式电路．Ⅲ.在I －U 图象中的每一点与O 点连线的斜率逐渐减小，即电阻的倒数减小，所以电阻 增大．3． (2011·山东理综·23(2)改编)某同学利用图9所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率．图9U /V 1.96 1.86 1.80 1.84 1.64 1.56 I /A0.050.150.250.350.450.55图10②根据所画的U －I 图象，可求得电流I ＝0.20 A 时电源的输出功率为__________ W ．(保留两位有效数字)③实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图9电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计．在图11所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是________________．(R x阻值未知)图11答案①如图所示②0.37③b解析①选择合适标度后描点，连接成图象时，应舍弃第四组数据点．②在所画的U－I图象上读出与I＝0.2 A对应的电压U值，根据P＝IU求解．③题中“存在安全隐患”，意为缺乏保护措施．a电路中R x起不到保护作用，c中R x起保护作用，但不能测出电源的输出功率，b能满足题目要求，选b.4．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(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)请在下面的虚线框中画出实验电路图；(3)在图12中描出该电学元件的伏安特性曲线；图12(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)由图象知，图线的斜率逐渐变小，因此随着温度的变化，电学元件的电阻逐渐增大．5．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．图13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)图13(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14所示的U－I图象．根据U－I图象提供的信息，可计算出小电珠的额定功率是______W；图14(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。