河北省高考物理一轮专题： 第34讲 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线A卷

河北省高考物理一轮专题：第34讲实验：描绘小电珠的伏安特性曲线A卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、填空题 (共1题；共2分)
1. （2分）(2017·东城模拟) 要描绘一个标有“3V 0.8W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加，且尽量减小实验误差．已选用的器材除导线、开关外，还有：
电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）
电流表（量程为0～0.6A，内阻约为lΩ）
电压表（量程为0～3V，内阻约为3kΩ）
滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流l A）
①实验电路应选用图1中的________（填字母代号）．
②按照①中选择的电路进行连线，如图2所示，其中应该去掉的连线是________（选填相应的字母）．
③闭合开关前滑动变阻器的滑片应该置于最________端（选填“左”或“右”）．
④以电压表的读数U为横轴，以电流表的读数J为纵轴，根据实验得到的多组数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线，如图3所示．由图可知：随着电压的增大，小灯泡的电阻________＜选填“增大”或“减小”），其发生变化
的原因________．
⑤如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V．内阻为5Ω的电源两端．电路接通后小灯泡两端的电压是________V．
⑥如图4所示为二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是________．
A．二极管是非线性元件
B．只要加正向电压二极管的电阻就为零
C．只要加反向电压二极管中就没有电流通过
D．给二极管加正向电压时，随着电压升高，它的电阻增大
E．正确使用欧姆表的不同倍率测得二极管的正向电阻往往不同．
二、实验探究题 (共12题；共82分)
2. （5分） (2019高二上·大庆月考) 某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“4.0V，0.7A”；
电流表A1 ，量程3A，内阻约为0.1Ω；
电流表A2 ，量程0.6A，内阻r2＝0.2Ω；
电压表V，量程3V，内阻rV＝9kΩ；
标准电阻R1 ，阻值1Ω；
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）甲同学设计了如图甲所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图乙所示，读数为________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．
3. （8分） (2017高二上·扬州期中) 为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率ρ，设计了如图4所示电路．ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为2Ω的保护电阻，滑动片P与电阻丝接触始终良好．
①实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图5所示，其示数为d=________mm．
②实验时闭合开关，调节P的位置，记录aP长度x和对应的电压U、电流I等相关数据，如下表：
x（m）0.100.200.300.400.500.60
U（V） 1.50 1.72 1.89 2.00 2.10 2.18
I（A）0.490.430.380.330.310.28
U/I（Ω） 3.06 4.00 4.97 6.06 6.777.79
Ⅰ请根据表中数据在图6上描点连线作U﹣I关系图线________，根据该图象，可得电源的电动势E=________V；内阻r=________Ω．
Ⅱ根据表中数据作出的﹣x关系图象如图7所示，利用该图象，可求得电阻丝的电阻率ρ为________Ω•m （保留两位有效数字）．
Ⅲ图7中﹣x关系图线纵截距的物理意义是________．
4. （8分）(2018·浙江模拟) “测绘小灯泡伏安特性曲线”实验中，已知小灯泡额定电压为3V。

（1）某同学连好了实物图，如图，请指出其中的两条连线错误（写数字即可）：a________；b________;
（2）闭合开关后，移动滑片，使流过电流表的电流__________
A . 从0开始慢慢增加到额定电流
B . 从额定电流开始慢慢减小到0
C . 随意移动滑片，测出想测的电压电流值即可
（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示，请仔细观察该图像，然后描述小灯泡的电阻变化规律：________;
（4）当电压为2.4V时，小灯泡的电阻为________Ω。

（结果保留一位小数）
5. （9分） (2020高二上·拉萨期末) 某小组同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中所用器材如下：
A．电源（电动势约为3V，内阻为几欧）
B．电压表V（量程0～3V，内阻为几千欧）
C．电流表A（量程0～300mA，内阻为几欧）
D．小灯泡（2.8V 0.25A）
E．滑动变阻器R1（0～10Ω 2A）
F．滑动变阻器R2（0～200Ω 1.5A）
G．开关、导线若干
（1）实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调，且尽可能地减小验误差，应当在图（甲）中选择电路图________（填“A”或“B”）；
（2）实验器材中有两个滑动变阻器，该实验应选用的是________（填“R1”或“R2”）；
（3）实验器材中有两个滑动变阻器，该实验应选用的是________（填“R1”或“R2”）；
（4）根据实验所测得的电压和电流，描绘出的该小灯泡的伏安特性曲线如图（乙）所示，则该小灯泡两端电压为2.5V时，通过的电流为________;mA，这个电流值与通过小灯泡中电流的真实值相比偏大，其原因是电压表的________（填“分压”或“分流”）。

（5）根据实验所测得的电压和电流，描绘出的该小灯泡的伏安特性曲线如图（乙）所示，则该小灯泡两端电压为2.5V时，通过的电流为________;mA，这个电流值与通过小灯泡中电流的真实值相比偏大，其原因是电压表的________（填“分压”或“分流”）。

（6）由以上实验数据及图象可知小灯泡的电阻随温度的升高而________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（7）由以上实验数据及图象可知小灯泡的电阻随温度的升高而________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

6. （6分） (2018高二下·安宁期中) 要测绘额定电压为2 V的日常用小电珠的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：
A．电源E（电动势3.0 V，内阻可不计）
B．电压表V1(量程为0~3.0 V，内阻约2 kΩ)
C．电压表V2(0~15.0 V，内阻约6 kΩ
D．电流表A1(0~0.6 A，内阻约1 Ω)
E．电流表A2(0~100 mA，内阻约2 Ω)
F．滑动变阻器R1（最大值10 Ω）
G．滑动变阻器R2（最大值2 kΩ）
（1）为减少实验误差，实验中电压表应选择________，电流表应选择________，滑动变阻器应选择________.（填各器材的序号）
（2）为提高实验精度，请你设计实验电路图，并画在下面的虚线框中.
（3）实验中测得一组数据如下表所示，根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线。

（4）该小电珠的额定功率是________。

7. （3分）图a中电源电动势为E，内阻可忽略不计；电流表具有一定的内阻，电压表的内阻不是无限大，S 为单刀双掷开关，R为待测电阻．当S向电压表一侧闭合时，电压表读数为U1 ，电流表读数为I1；当S向R一侧闭合时，电流表读数为I2 ．
（1）根据已知条件与测量数据，可以得出待测电阻R=________．
（2）根据图a所给出的电路，在图b的各器件实物图之间画出连接的导线．
8. （11分） (2019高三上·浙江月考) 在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，某实验小组的电压表坏了，老师给他们一个多用电表替代电压表进行实验。

（1）该组同学拿到多用电表后，用多用电表测量常温下小灯泡的电阻，操作如下：先把选择开关打到多用电表欧姆“×10”挡，欧姆挡调零后进行测量。

测量时发现指针偏角过大，则应换用________（填“×100”或“×1”）挡，重新进行欧姆挡调零，再测量。

（2）该组同学拿到多用电表后，用多用电表测量常温下小灯泡的电阻，操作如下：先把选择开关打到多用电表欧姆“×10”挡，欧姆挡调零后进行测量。

测量时发现指针偏角过大，则应换用________（填“×100”或“×1”）挡，重新进行欧姆挡调零，再测量。

（3）现要测量小灯泡正常发光时的电阻，其电路如图所示，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，多用电表的选择开关打到电压挡，________（填“红”或“黑”）表笔接 a，另一表笔接________(填“b”或“c”)测其两端电压。

（4）现要测量小灯泡正常发光时的电阻，其电路如图所示，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，多用电表的选择开关打到电压挡，________（填“红”或“黑”）表笔接 a，另一表笔接________(填“b”或“c”)测其两端电压。

（5）该组同学测绘的小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。

则该小灯泡在常温下状态下的电阻约________Ω．若小灯泡与一个阻值为16Ω 的固定电阻串联后，一起接在输出电压恒为 4V 的电源上，则小灯泡的功率为________W。

（结果保留两位有效数字）
（6）该组同学测绘的小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。

则该小灯泡在常温下状态下的电阻约________Ω．若小灯泡与一个阻值为16Ω 的固定电阻串联后，一起接在输出电压恒为 4V 的电源上，则小灯泡的功率为________W。

（结果保留两位有效数字）
9. （4分） (2017高二上·山西期中) 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室提供了小灯泡（2.5V，0.5A）、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材：
（1）图甲为实验中某同学连接好的实验电路图，在开关S闭合后，把滑动片P从A向B端移动过程中会观察到电压表读数变________（填“大”或“小”）．
（2）某同学由测出的数据画出I﹣U图象，如图乙所示，当小灯泡两端电压为 2.0V时，小灯泡的电阻值R=________Ω，此时小灯泡的实际功率P=________W．（结果保留两位有效数字）
10. （8分） (2017高二上·泰州期末) 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“3.8V，0.3A”．除了开关、导线外，还有如下器材：
电压表V，量程0～5V，内阻约5kΩ；
电流表A1 ，量程0～500mA，内阻约0.5Ω；
电流表A2 ，量程0～100mA，内阻约4Ω；
滑动变阻器R1 ，最大阻值10Ω，额定电流2.0A；
滑动变阻器R2 ，最大阻值100Ω，额定电流1.0A；
直流电原E，电动势约为6V，内阻约为0.5Ω．
（1）
上述器材中，电流表应选________，滑动变阻器应选________．（填器材符号）
（2）
请根据所选的器材，在图甲中用笔画线代替导线，连接实验电路．
（3）
将被测小灯泡与一个电动势为1.5V，内电阻为5Ω的电源串联组成闭合回路，则通过小灯泡的电流________A．
11. （4分） (2017高二上·襄阳期末) 某同学做描绘小灯泡（额定电压为3.8V，额定电流为0.32A）的伏安法特性曲线实验，实验给定的实验器材如下：（本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压）直流电源的电动势为4V，内阻不计
电压表V（量程4V，内阻约为5kΩ
电流表A1（量程0.6A，内阻约为4Ω）
电流表A2（量程3A，内阻约为1Ω）
滑动变阻器R1（0到1000Ω，0.5A）
滑动变阻器R2（0到10Ω，2A）
开关、导线若干．
（1）若该同学误将电流表和电压表接成如图所示的电路，其他部分连接正确，接通电源后，以下说法正确的是．
A . 小灯泡将发光
B . 小灯泡将不亮
C . 电压表会烧坏
D . 电流表将会烧坏
（2）下列关于该实验的说法，正确的是
A . 实验电路应选择图乙中的电路图（a）
B . 电流表应选用A2
C . 滑动变阻器应该选用R2
D . 若采用如图乙（b）所示电路图，实验前，滑动变阻器的滑片应置于最右端
（3）该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤，描出的伏安特性曲线如图丙所示，从图中可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而________（填增大、减小、先增大后减小、先减小后增大），当给小灯泡加额定电压3.2V时，此时小灯泡的发热功率为________W（结果取2位有效数字）．
12. （6分） (2017高二上·南昌期末) 在描绘小电珠的伏安特性曲线实验中，一组同学用量程3V的电压表测量小电珠的电压，用多用电表的250mA挡测量通过小电珠的电流．
（1）
在图甲电路中，需要将多用电表的两表笔连接到a、b两处．其中黑表笔应与________（填“a”或“b”）连接．
（2）
将得到的数据记录在表格中，当电压为1.50V时．对应的多用电表指针指示如图乙所示，其读数为________mA．
（3）
根据表格中的其他数据，在答题卡的坐标纸上绘制出I﹣U曲线．
电压U/V00.50 1.00 1.50 2.00 2.50
电流I/mA0115154188200
（4）
由I﹣U曲线可以看出，随电压、电流的增大，小电珠的电阻________（填“变大”、“变小”或“不变”）．（5）
实验完成后，一位同学用多用电表的欧姆挡测量小电珠的电阻．他将选择开关置于电阻“×l”挡，调零后将红黑表笔接在小电珠的两极上．已知多用电表内部欧姆挡所接电池的电动势为1.5V，欧姆挡刻度盘的中央刻度示数为15．则指针应位于区间．
A . R＞10
B . 7＜R＜9
C . 4.5＜R＜7
D . R＜4.5
13. （10分） (2019高二下·长春月考) 传感器是把非电学量（如速度、温度、压力等）的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用。

有一种测量人的体重的电子秤。

其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是理想的电流表）组成。

压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。

设踏板和压杆的质量以及电源内阻可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g=10m/s2。

压力F/N0250500750100012501500……
电阻R/Ω300270240210180150120……
请回答：
（1）该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘________A处。

（2）如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的体重是________kg。

参考答案一、填空题 (共1题；共2分)
1-1、答案：略
二、实验探究题 (共12题；共82分)
2-1、答案：略
2-2、答案：略
2-3、答案：略
3-1、
4-1、答案：略
4-2、答案：略
4-3、答案：略
4-4、答案：略
5-1、答案：略
5-2、答案：略
5-3、答案：略
5-4、答案：略
5-6、答案：略5-7、答案：略6-1、答案：略6-2、答案：略6-3、答案：略6-4、答案：略7-1、答案：略7-2、答案：略8-1、答案：略8-2、答案：略8-3、答案：略8-4、答案：略8-5、答案：略8-6、答案：略9-1、答案：略9-2、答案：略10-1、答案：略10-2、答案：略10-3、答案：略11-1、答案：略
11-3、答案：略12-1、答案：略12-2、答案：略12-3、答案：略12-4、答案：略12-5、答案：略13-1、答案：略13-2、答案：略。