讲与练2016版高考物理总复习实验八描绘小电珠的伏安特性曲线课堂检测
新高考物理大一轮复习实验八描绘小电珠的伏安特性曲线讲课文档
(1)甲同学设计了如图 S8-5 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， 其读数为________V，此时 L 的电阻为________Ω.
采用限流式接法． ②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不
能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法． ③没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两
者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素，采用限流式 接法．
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⊙典例剖析
例 1：(2016 年贵州遵义三模)某学习小组的同学拟探究
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考点 1 滑动变阻器的分压式与限流式的接法
⊙重点归纳
1．两种控制电路的比较
控制方式
限流式
分压式
电路组成
负载 RL 上电 压调节范围
RLR＋LR0E≤UL≤E
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0≤UL≤E
（续表）
控制方式
限流式
分压式
负载 RL 上电流调节 范围
RL＋E R0≤IL≤REL
0≤IL≤REL
甲
乙
图 S8-3
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(3)根据实验数据，画出的小灯泡的 I-U 图线如图 S8-4 所示，由此可确定小灯泡在电压为 2.5 V 时的实际功率为 ________．(计算结果保留 3 位有效数字)
图 S8-4 (4)已知小灯泡灯丝在 27 ℃时的电阻是 1.5 Ω，并且其 阻值与灯丝温度的关系为 R＝k(273＋t ℃)，k 为比例常数，
“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 ，量程 0～3 A，内阻约为 0.1 Ω； 电流表 ，量程 0～0.6 A，内阻 r2＝0.2 Ω； 电压表 ，量程 0～3 V，内阻 rV＝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．
原创3：实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
(1)实验时,选用图甲而不选图乙所示的电路图来完成实验,其理由
是: 。
(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)
【答案】 (1)描绘小电珠的I-U图线所测数据需从零开始,并需 要多取几组数据 (2)A D E 【解析】 (1)因实验目的是描绘小电珠的伏安特性曲线,需要多 次改变小电珠两端的电压,故采用甲图所示的分压式电路合适,这 样电压可以从零开始调节,且能方便地测多组数据。 (2)因为小电珠额定电压为4 V,0~15 V的量程太大,读数误差大,所 以电压表选0~5 V的A;小电珠的额定电流I=0.5 A,则电流表选D; 滑动变阻器F的最大阻值远大于小电珠电阻8 Ω,调节不方便,故应 选滑动变阻器E。
3.如图为某同学“测绘小电珠伏安特性曲线”的实验电路,小电 珠规格为“3.8 V 0.3 A”,各元件均能正常工作。
(1)该同学按图示连接,两电表都有示数,但电压表示数无法调节到
零。由实物连接图可知,连接电路时有问题的器材是
(请
选择器材.滑动变阻器 D.开关
(2)请在方框中画出能解决(1)中所存在问题的实验电路图;
(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图像如图 所示。
典例剖析
典例1 在做“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供 了如下器材: A.小电珠(3 V,1.5 W) B.电压表(量程3 V,内阻20 kΩ) C.电压表(量程15 V,内阻50 kΩ) D.电流表(量程3 A,内阻0.2 Ω) E.电流表(量程0.6 A,内阻1 Ω) F.滑动变阻器(0~100 Ω,0.5 A) G.滑动变阻器(0~10 Ω,2 A) H.学生电源(电动势4 V,内阻不计) I.开关及导线若干
新课标高考物理实验专题练习-描绘小电珠的伏安特性曲线
2016年新课标高考物理实验专题-描绘小电珠的伏安特性曲线【高考题组】1.(2013 •江苏高考)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“ 3.0V、1.8W',电源为12V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10 Q。
(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)⑵现有10Q、20Q和50Q的定值电阻，电路中的电阻R应选Q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，如图所示。
请指出图像中不恰当的地方。
【解析】(1)本实验需要使小灯泡有较大的电压变化范围，故应对滑动变阻器选择分压接法，电路连接如图所示⑵实验电路的设计需要在安全的前提下有较高的精确度，如果选用20 Q或50 Q 的定值电阻，则由于在定值电阻上分掉了较多的电压，所以应选用10 Q的定值电阻。
(3)开关断开后，仪表的安全就已经得到了保障，从保护电源的角度考虑，应先拆除电池两端的导线。
⑷随着小灯泡两端电压的增大，灯丝温度逐渐升高，这会导致灯泡电阻升高，故图线应为曲线，为了尽可能地使用坐标纸，横坐标要选择恰当的标度。
答案：(1)见解析(2)10 (3)电池(4)图线不应画为直线，横坐标的标度不恰当。
2.(2012 •四川高考)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A,量程3A,内阻约为0.1 Q ；电流表A,量程0.6A,内阻r 2=0.2 Q ;电压表V,量程3V,内阻r v=9k Q;标准电阻R,阻值1 Q ;标准电阻R2,阻值3k Q ;滑动变阻器R,阻值范围0〜10Q ;学生电源E,电动势6V,内阻不计;开关S 及导线若干。
高考物理考点一遍过专题实验描绘小电珠的伏安特性曲线
专题42 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线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。
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，使用的小灯泡标有“2.5 V，0.75 W”，其他可供选择的器材有：A．电压表V1（量程3 V，内阻约3 kΩ）B．电压表V2（量程15 V，内阻约15 kΩ）C．电流表A1（量程3 A，内阻约0.2 Ω）D．电流表A2（量程0.6 A，内阻约1 Ω）E．滑动变阻器R1（0~1 kΩ，0.5 A）F．滑动变阻器R2（0~10 Ω，2 A）G．电源E（6 V）H．开关S及导线若干（1）实验中电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。
（请填写器材前面的字母代码）（2）画出实验电路原理图。
【参考答案】（1）A D F （2）如图【详细解析】（1）根据小灯泡规格“2.5 V，0.75 W”可知，电压表应选A，电流表应选D；由于实验要求电压从零调节，滑动变阻器应采用分压式接法，选择总电阻小的F。
（2）由于小灯泡电阻较小，电流表采用外接法。
2描绘小电珠的伏安特性曲线(高考物理电学实验)含答案与解析
2描绘小电珠的伏安特性曲线（高考物理电学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：直流电源（电动势3.0V，内阻不计）电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）滑动变阻器R2（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）（1）在该实验中，电流表应选择（填“A1”或“A2”），电压表应选择（填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择（填“R1”或“R2”）（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和g连接成如图甲所示的电路，若用该电路测得灯泡的工作电压U和电流I，根据R=计算此时灯泡的电阻，则灯泡电阻的测量值真实值（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）该同学连接电路后检查所有元件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好，但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调零，则断路的导线为（填导线代号）（4）图乙是在实验中根据测出的数据，在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线，若将两个该种灯泡和一个6.0Ω的定值电阻一起串联与题中的电源组成闭合回路，请估算每个小灯泡的实际功率P=W（保留两位有效数字）2．热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC），正温度系数电阻器的电阻随温度的升高而增大，负温度系数电阻器的电阻器的电阻随温度的升高而减小．某实验小组选用下列器材探究某一热敏电阻Rx的导电特性．A．电流表A1（量程10mA，内阻r1）B．电流表A2（量程0.6A，内阻r2约为）C．滑动变阻器R1（最大阻值）D．滑动变阻器R2（最大阻值）E．定值电阻R3（阻值）F．定值电阻R4（阻值）G．电源E（电动势15V，内阻忽略）H．开关与导线若干（1）实验采用的电路图如图甲所示，则滑动变阻器选，定值电阻R 选．（填仪器前的字母序号）．（2）该小组根据测量数据作出热敏电阻的U﹣I图象如图乙所示，请分析说明该曲线对应的是热敏电阻（选填“PTV”或“NTC”）．（3）若将此热敏电阻直接接到一电动势为9V，内阻10Ω的电源两端，则此时该热敏电阻的阻值为．（结果保留三位有效数字）3．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该小组描绘出的伏安特性曲线如图乙所示，若用电动势为3V、内阻为5Ω的电源和该灯泡串联组成闭合电路，则该灯泡的功率为W（保留两位小数）．③根据图线判断，只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为2Ω的电源组成闭合闭合回路，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）．4．某学习小组研究一小灯泡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根据本实验原理，在答题纸相应的位置作出电路图；②实验要求滑动变阻器的滑片从左到右滑动过程中，电流表的示数从零开始这渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲中完成余下导线的连接；③某次测量，电流表指计偏转如图乙所示，则电流表的示数为A；④该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所某示，某同学将该小灯泡与电动势E=3V、内阻r=lΩ的电源、阻值R=4Ω的定值电阻R0组成闭合回路．报椐图丙所示曲线并结合闭合电路欧姆定律分析，此时该小灯泡的电功率约为W （保留两位有效数字）；⑤实验室有最大阻值为5Ω的滑动变阻器R1最大阻值为17kΩ的动变阻器R2，在如何选出滑动变阻器这个问题上，某同学认为滑动变阻器采用分压接法时，小灯泡两端电压变化范围在零到电源电动势之间变化（忽略电源内阻及电表内阻的影响）．所以选抒R1或R2都可以比较方便地获取多组数据，进而得到比较理想的小灯泡的伏安特性曲线，试简要分折该同学的观点足否正确．5．某同学利用如下实验器材研究“小灯泡的伏安特性曲线”：电源（电动势3V，内阻可忽略不计）、滑动变阻器（最大阻值10Ω）、电压表、电流表、电键、小灯泡、导线若干．（1）实验过程中某次实验时电压表，电流表的指针指示位置如图1所示，则电压表的读数为V，电流表读数为A；（2）根据实验得到的数据作出小灯泡的U﹣I图象如图2所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而（填“增大”、“减小”或“不变”）（3）在图3中把缺少的导线补全，连接成实验电路；（4）若按图3正确连线后，合上电键，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不能完全熄灭，其他完全正常，则可判断是导线（填接线柱字母，如GH）发生断路，此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是W（保留两位有效数字）．6．某同学在探究小灯泡的伏安特性曲线，他使用的器材如下：电流表（0﹣0.6﹣3A）、电压表（0﹣3﹣15V）、直流电源（4V）、滑动变阻器（20Ω，3A）、小灯泡（2.5V）、电键一个、导线若干①请在图1方框中画出实验电路图，并按电路图将图2中的器材连接成实验电路；②某同学实验时测得多组小灯泡两端的电压U与对应通过小灯泡的电流I，将U、I对应点都标在了图3的坐标系中，请你将描出小灯泡的伏安特性曲线；③通过伏安特性曲线可以确定，当小灯泡两端的电压为1.0V时，小灯泡的电阻为Ω．7．某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验，实验室提供如下器材，热敏电阻R t（常温下约8kΩ）温度计，电流表mA（量程1mA，内阻约200Ω）电压表V（量程3V，内阻约为10kΩ）电池组E（4.5V，内阻约1Ω）滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）开关S、导线若干，烧杯和水．（1）根据提供器材的参数将图甲所示的实物图中所缺的导线补充完整．（2）利用补接完整的实验电力路测量出不同温度下的电阻值，画出该热敏电阻的R t﹣t图象如图乙的实测曲线，与图中理论曲线相比二者有一定的差异，除了偶然误差外，下列叙述正确的是A．电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小B．电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大C．温度升高到一定值后，电流表应改为外接法D．温度升高到一定值后，电流表应改为内接法（3）将本实验所用的热敏电阻接到一个电流较大的恒流电源中使用，当电流通过电阻产生的热量与电阻箱周围环境散热达到平衡时，满足关系式I2R=k（t﹣t0）（其中k为散热系数，t是电阻的温度，t0是周围环境温度，I为电流强度），电阻的温度稳定在某一值，若通过它的电流恒为50mA，t0=20℃，k=0.25W/℃，由实测曲线可知该电阻的温度稳定在℃．8．实验室中有一个额定电压为3.0V，额定功率未知的小灯泡，用欧姆表测得它的电阻约为5Ω．某同学打算描绘该小灯泡的伏安特性曲线，现有如下器材：直流电源（电动势6.0V，内阻不计）电流表A（量程0.6A，内阻约5Ω）电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）滑动变阻器R1（阻值0～5Ω，额定电流1A）滑动变阻器R2（阻值0～20Ω，额定电流1A）（1）在该实验中，滑动变阻器应选择（填“R1”或“R2”）（2）该同学连接成如图甲所示的电路，请在图中将电路补充完整．（3）根据测量的数据，在图乙中的方格坐标系中描点作出了小灯泡的伏安特性曲线，由图线可知小灯泡的额定功率为W，此时电阻为Ω．（保留两位有效数字）（4）该同学拆除了图甲电路后，将此灯泡串联一个12Ω的保护电阻，再接到本实验的电源上，则该灯泡的实际电功率是W．（保留两位有效数字）9．某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材．A．待测小灯泡（额定功率6W，额定电流0.5A）B．电流表（量程0～0.6A，内阻0.1Ω）C．电压表（量程0～5V，内阻约5kΩ）D．电压表（量程0～15V，内阻约15kΩ）E．滑线变阻器（最大阻值50Ω）F．滑线变阻器（最大阻值1kΩ）G．直流电源（电动势15V，内阻可忽略）H．开关一个，导线若干实验中调节滑线变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流．（1）实验中为较准确测量、方便调节，电压表应选用，滑动变阻器应选用（填写仪器符号）；（2）请在如图1的虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图．（3）如图2所示是该研究小组测得小灯泡的I﹣U关系图线．由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而（填“增大”、“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为6V时，其灯丝电阻值约为Ω．（保留两位有效数字）（4）若不考虑电表内阻的影响，得到的是上面的I﹣U关系图线．但由于电表存在内阻，实际测得的伏安特性曲线比上面的I﹣U关系图线位置来得偏（选填“高”或“低”）．10．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3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、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1（a）所示，读数为Ω，据此应选择图1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）图2（a）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，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图2（b）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2（a）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）．11．实验室新进一批规格为“3V lW”的小灯泡，某物理兴趣小组想测绘小灯泡的伏安特性曲线，要求电压从0开始变化．现有电源E（4V，内阻不计）、滑动变阻器R（0～2OΩ，额定电流2A）、多用电表、开关S一个、导线若干、电流表A （0～0.6A，内阻约为1．OΩ）、电压表V（0～3V，内阻约为3kΩ）．（l）粗测小灯泡的电阻，应选择多用电表（填“×l”、“×l0”或“×l00”）倍率的电阻挡；调零后，将表笔分别与小灯泡的两极连接，示数如图甲所示，结果为Ω．（2）请在图乙所示的虚线框内补画出满足实验要求的电路图．12．有一只标识为“2.5V，0.5A”的小灯泡，小华想测定其伏安特性曲线，实验室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：（1）为了达到实验目的需要组装一个量程为3.0V的电压表，那么电阻箱的阻值应调到Ω；（2）为了减小实验误差，实验中滑动变阻器应选择（选填器材前面的编号）；（3）请帮助小华设计一个电路，要求使误差尽量小，并将电路图滑在图1虚线框内；（4）小华在实验中用电流表和改装后的电压表测得数据并记录在下表中，请根据表格中的数据在图2方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线；（5）将一个电动势为1.5V，内阻为3Ω的电源直接接在该小灯泡的两端，则该小灯泡的实际功率为W（结果保留1为有效数字）．13．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5V，2.5W”的小灯泡、若干导线和开关外，还有：A．直流电源（电动势约为5V，内阻可不计）B．直流电流表（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）C．直流电流表（量程0～600mA，内阻约为5Ω）D．直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）E．直流电压表（量程0～5V，内阻约为10kΩ）F．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．（1）实验中电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用（均用器材前的序号字母表示）．（2）请按要求将图中所示的器材连成实验电路．（3）某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E=3.5V，内阻r=lΩ，定值电阻R=9Ω，此时灯泡的实际功率为W．（结果保留两位有效数字）14．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5V，2.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A．直流电源（电动势约为5V，内阻可不计）B．直流电流表（量程0〜3A，内阻约为0.1Ω）C．直流电流表（量程0〜600mA，内阻约为5Ω）D．直流电压表（量程0〜15V，内阻约为15kΩ）E．直流电压表（量程0〜5V，内阻约为10kΩ）F．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．（1）实验中电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用（均用序号字母表示）．（2）请按要求将图1中所示的器材连成实验电路．（3）某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．现把实验中使用的小灯泡接到如图3所示的电路中，其中电源电动势E=4V，内阻r=1Ω，定值电阻R=9Ω，此时灯泡的实际功率为W．（结果保留两位有效数字）15．小华要描绘标有“3 V 1.5 W”小灯泡的伏安特性曲线，实验室有如下器材：A．直流电源3 V（内阻可不计）B．直流电流表0〜3 A（内阻0.1Ω）C．直流电流表0〜600 mA（内阻约0.5Ω）D．直流电压表0〜3 V（内阻约3 kΩ）E．直流电压表0〜15 V（内阻约200 kΩ）F．滑动变阻器（10Ω，l A）G．滑动变阻器（1 kΩ.300 mA）H．开关S，导线若干（1）请你帮助小华选取本次实验所需的实验器材（填序号）．（2）小华连接实验电路图如图甲所示，请指出你认为不恰当的地方．（3）正确实验操作后，小华描绘的小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．请读出图丙中电表的读数，并计算出此时小灯泡的电阻．16．为描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：A．小灯泡（额定电压6V，额定电流600mA）B．电流表A1（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）C．电流表A2（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）D．电压表V（量程0～6V，内阻约为10kΩ）E．滑动变阻器R1（0～10Ω，2A）F．滑动变阻器R2（0～100Ω，1.5A）G．直流电源E（约6V）H．开关、导线若干（1）实验中电流表应选用；滑动变阻器应选用（填器材前面的字母）（2）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整．（3）实验电路连接正确，闭合开关，从最左端向右端调节滑动变阻器滑片，记录电流表和电压表相应示数，根据实验数据在坐标系中描点如图乙所示，则电路发生的故障是．17．某同学利用电流传感器、电压传感器描绘小灯泡的伏安特性曲线，采用了如图（a）所示的电路．实验中得到了如下一组数据：（1）图（a）中的矩形框2中接小灯泡，则矩形框1中应接，矩形框3中应接；（均选填“电流传感器”或“电压传感器”）（2）在图（b）中画出小灯泡的U﹣I图线；（3）若把这个小灯泡与一节电动势E=1.5V、内阻r=3Ω的干电池连接，此时小灯泡的电阻为Ω，实际功率为W．（结果保留2位有效数字）18．有一个小灯泡上标有“4V、2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个小灯泡的U﹣I图线现有下列器材供选用：A．电压表（0～5V，内阻约10kΩ）B．电压表（0～15V，内阻20kΩ）C．电流表（0～0.6A，内阻0.4Ω）D．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流2A）E．滑动变阻器（0～500Ω，额定电流1A）F．学生电源（直流6V），开关，导线若干（1）实验中，所用电路应选（填甲或乙），所用电压表应选，滑动变阻器应选用；（用序号字母表示）（2）把图丙中所示的实验器材按题目要求用实线补充连接成实物电路图．（3）某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图丁所示），若用电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是W；（保留两位有效数字）（4）某兴趣小组想用多用电表来粗测小灯泡的电阻，测量过程表笔的位置如图所示，其测量方法正确的是．19．要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，提供的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ）；滑动变阻器（最大阻值20Ω额定电流1A）；电键一个、导线若干（1）要求电压从零开始调节，请在方框内画出实验电路图．（2）用某次实验的结果测出小灯泡发光时的电阻值，由于存在系统误差，测量结果将偏（选填“大”或“小”）；（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．若将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，请在图中做出给电源供电时路端电压和电流的关系图象，依据图象可求出小灯泡消耗的功率是．20．在“描述小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量出标有“4V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：直流电源（电动势3.0V，内阻不计）电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）滑动变阻器R2（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）（1）在该实验中，电流表应选择（填“A1”或“A2”），电压表应选择（填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择（填“R1”或“R2”）．（2）某同学用导线把各器材连接成如图甲所示的电路，请在方框中完成实验的电路图．（3）图丙是学习小组在实验中根据测出的数据在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线，若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联后，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=W（保留两位有效数字）（若需作图可直接画在丙图中）．21．某实验小组设计了如图甲所示的电路，其中R T为热敏电阻，电压表量程为6V，内阻为R V约10kΩ，电流表量程为0.5A，内阻R A=4.0Ω，R为电阻箱．（1）该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验．闭合开关，调节电阻箱，记录不同情况下电压表示数U1、电流表的示数I和电阻箱的阻值R，在I﹣U坐标系中，将各组U1、I的数值标记在相应位置，描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线如图乙中的曲线所示，为了完成该实验，应将导线c端接在（选填“a”或“b”）点；（2）利用（1）中记录的数据，通过分析计算可得外电路的电压U2，U2的计算式为；（用U1、I、R和R A表示）（3）实验小组利用（2）中的公式，计算出各组的U2，将U2和I的数据也描绘在I﹣U坐标系中，如图乙中的直线所示，根据图象分析可知，电源的电动势E= V，内电阻r=Ω；（4）实验中，当电阻箱的阻值调到 3.0Ω时，热敏电阻消耗的电功率P= W．（保留两位有效数字）22．为描述“220V 100W”白炽灯的伏安特性曲线，提供的器材有：白炽灯，调压变压器，22V交流电源，交流电压表（量程300V、内阻300kΩ），交流电流表（量程0.6A、内阻0.15Ω），开关，导线若干．（1）如图（a）所示是调压变压器的构造图，在圆环形的铁芯上只绕一个线圈．如果将220V交流电接在变压器的AB端，测量电路接在BP端．该变压器用作变压器（选填“升压”或“降压”）．（2）为使在额定电压下测得的实验数据的误差尽量小，请在图（b）中完成该测量原理电路图的连线．在电路接通之前，应将调压变压器的滑动触头P移动至B 端，并且将滑动变阻器的滑片移动至（选填“a端”或“b端”）附近．（3）根据测量结果描绘出“220V 100W”白炽灯的伏安特性曲线如图（c）所示．若将两个“220V 100W”的灯泡串联后接入如图（d）所示的交流电路中，已知R1=1kΩ，R2=10kΩ，n1=200匝，n2=400匝，则通过白炽灯的电流为A，电阻R1消耗的功率为W．（结果保留两位有效数字）23．为探究小灯泡的电功率P和电压的关系，实验小组测量小灯泡的电压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“3.0V 1.8W”，电源为12V的电池（内阻不计），电路中的定值电阻R1=10Ω．（1）为了测量小灯泡在0～3.0V范围内的多组U、I值，准备使用的实物电路如图1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）现有甲乙两个滑动变阻器：滑动变阻器甲的阻值0～10Ω；滑动变阻器乙的阻值0～2Ω．为了使调节方便，测量的准确度高，滑动变阻器应选用（填甲或乙）．（3）（多选）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2所示．下列关于小明作图象时出现的问题的说法中正确的是A．图线不应画为直线B．应画连接各点的多段折线C．横坐标的标度选得不合适D．纵坐标的标度选得不合适．24．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r V=9kΩ；标准电阻R1，阻值1Ω；标准电阻R2，阻值3kΩ；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．（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．请你利用所供器材，在图丙中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）根据实验测得的数据，描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图丁，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）25．在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用电流表内阻约为几欧，电压表内阻约为十几千欧。
优化方案2016届高考物理大一轮复习实验八描绘小电珠的伏安特性曲线高效演练
实验八描绘小电珠的伏安特性曲线1.在描绘小电珠的伏安特性曲线时，采用如图所示电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，下列原因可能的是( )A．小电珠中灯丝已烧断B．滑片接触不良C．小电珠内部短路D．滑动变阻器A端接触不良解析：选C.由题图知，移动滑片时，因电流表示数有变化，故和电流表串联的回路中不存在断点，故A错．若滑片接触不良，电路中不可能有电流，故B错．若滑动变阻器A 端接触不良，滑片移动时电流表和电压表读数均变化，故D错．若小电珠内短路则小电珠两端电压为零，电压表指针不变，移动滑片时，只有电流表指针变化，故选C.2．(2015·合肥模拟)为了测量一个“12 V 5 W”的小电珠在不同电压下的功率，给定了以下器材：电源：12 V，内阻不计；电流表：0～0.6 A,0～3 A，内阻可忽略；电压表：0～3 V,0～15 V，内阻很大；滑动变阻器：阻值范围0～20 Ω，允许最大电流1 A；开关一个，导线若干．实验时要求加在电珠两端的电压可从0调到12 V.(1)将图甲中的实物图连接完整．(2)某位同学测得小电珠的伏安特性曲线如图乙所示，某次测量时，小电珠电流强度大小为0.40 A，则此时加在它两端的电压为________V，此时小电珠的实际功率为________W.解析：(1)由于要求电压从0开始调节，故滑动变阻器应采用分压式接法．又因电流表内阻可忽略，则电流表采用内接法、外接法均可以，实物连接如图．(2)由I－U图线得，当I＝0.40 A时，U＝6.0 V，故小电珠的实际功率为P＝IU＝2.4 W.答案：(1)见解析(2)6.0 2.43．(2015·济南模拟)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小电珠的U－I图线，有下列器材可供选用：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，10 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________．(用序号字母表示)(2)为使实验误差尽量减小，要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________(用序号字母表示)．(3)请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成完整的实物电路图．解析：(1)因小电珠的额定电压为4 V ，为保证安全，选用的电压表量程应稍大于4 V ，但不能大太多，量程太大则示数不准确，故只能选用0～5 V 的电压表，故选A.由P ＝UI 得，电珠的额定电流I ＝P U＝0.5 A ，故应选择0～0.6 A 量程的电流表，故选D.(2)由题意可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选E. (3)电珠内阻R ＝U 2P＝8 Ω，电压表内阻远大于电珠内阻，应采用电流表外接法，故电路图和实物连接图如图所示．答案：(1)A D (2)E (3)见解析4．(2015·唐山统考)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________．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.答案：(1)ACDEFH (2)电路如图所示(3)2∶55．(2015·广东汕头摸底)某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件，如图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，现需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：(1)为提高实验结果的准确程度，电流表应选用________；电压表应选用________；为方便实验操作，滑动变阻器应选用________．(以上均填器材代号)(2)为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号．—元件—(3)实验发现测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？相同点：________________________________________________________________________.不同点：________________________________________________________________________.解析：由图线可知，电路最大电流大于50 mA，因此电流表选A2；电路最大电压为3 V，电压表选V1；滑动变阻器采用分压式接法，选阻值小的R1.答案：(1)A2V1R1(2)如图(3)电阻随所加电压改变而改变该元件电阻随电压升高而减小，小电珠电阻随电压升高而增大6．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如下表12丙丁(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图象如下图所示，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.答案：(1)见解析图(2)49 000 (3)如下图所示(4)0.35。
高考物理一轮复习实验8描绘小电珠的伏安特性曲线练习(含解析)
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线1．某学习小组用伏安法测量一未知电阻R x 的阻值，给定器材及规格为：电流表A(量程为0～5 mA ，内阻约为10 Ω)电压表V(量程为0～3 V ，内阻约为3 k Ω)最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器；电源E (电动势约3 V)；开关S 、导线若干．(1)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图甲所示电路试测，读得电压表示数大约为2.5 V ，电流表示数大约为5 mA ，则未知电阻的阻值R x 大约为________Ω.(计算时不必考虑电压表内阻)(2)经分析，该电路测量误差较大，需改进．请直接在图甲上改画：①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线．(3)对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图乙所示的U －I 图象，得R x ＝________Ω.(保留三位有效数字)答案：(1)500 (2)如图所示 (3)600解析：(1)根据用图甲测量的数据和欧姆定律得R x ＝U I ＝ 2.55×10－3Ω＝500 Ω. (2)待测量电阻R x 的阻值约为500 Ω，而电压表的内阻约为3 k Ω，是待测电阻的6倍左右，电流表的内阻约为10 Ω，待测电阻是电流表内阻的50倍左右，所以用电流表外接法时电压表的分流作用比较大，应改为电流表内接法．(3) 待测电阻R x 的大小就等于图乙中图线的斜率，即R x ＝ΔU ΔI＝ 2.3－1.7－－3 Ω＝600 Ω.2．在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”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的小灯泡，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，发现小灯泡始终不亮，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，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________(填“左”或“右”)端滑动；(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图象．根据U－I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是________ 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段导线断路或灯泡损坏(3)右(4)0.5 (5)小灯泡的电阻随温度的升高而增大解析：(1)描绘小灯泡的伏安特性需要电压从零开始连续变化，所以变阻器需用分压电路；由于小灯泡电阻较小，电流表用外接法．(2)中学阶段电路故障只有两种情况，即断路和短路．小灯泡不亮表示无电流通过灯泡，电压表有读数表示电压表中有电流通过，可用假设法逐段排除．(3)为了判断方便，可先画出电路图．(需严格与实物图对应)所以电压变大时，滑片应向右滑动．(4)根据U－I图象确定当电压为2.5 V时所对应的电流，根据P＝UI可计算额定功率．3．(2015·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V1(0～3 V，内阻3 kΩ)B．电压表V2(0～15 V，内阻15 kΩ)C．电流表A(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，请在方框内画出满足实验要求的电路图；V________，下图的四个图象中可能正确的是________．答案：(1)A D (2)电路图如图(3)U＝2U V解析：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．采用分压电路，电流表外接．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．。
课件5：实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
4．拆去实验电路，整理好实验器材．
五、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．(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起来，就得到小电珠的伏安特 性曲线．
5．电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使小电珠的电压逐 渐增大，可在电压表读数每增加一个定值(如0.5 V)时，读取一 次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小电珠 的额定电压．
七、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．
第七章 恒定电流
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
夯基固本
一、实验目的 描绘小电珠的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律． 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接起来，就得到小电珠的伏安特性 曲线．
迁移训练1 (2015年阳江模拟)一个标有“12 V,24 W”的灯 泡，为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率， 需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材： A．直流电源15 V(内阻可不计) B．直流电流表0～0.6 A～3 A(内阻约0.5 Ω、0.1 Ω) C．直流电流表0～300 mA(内阻约5 Ω) D．直流电压表0～3 V～15 V(内阻约3 kΩ、15 kΩ) E．直流电压表0～25 V(内阻约200 kΩ) F．滑动变阻器10 Ω、5 A G．滑动变阻器1 kΩ、3 A
高考物理专题60实验：描绘小电珠的伏安特性曲线练习含解析
专题60 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线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．(2020·浙江杭州市模拟)某同学为准确测绘小灯泡的伏安特性曲线，利用如下器材设计了如图1甲、乙所示的两种电路．A．小灯泡(额定电压为2.5 V，额定电流为0.3 A)B．电流表(量程0～0.6 A，内阻约2 Ω)C．电压表(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)D．滑动变阻器(0～5 Ω，3 A)E．直流电源(约为3 V)F．开关、导线若干(1)实验电路应选择图________(填“甲”或“乙”)．(2)利用多用电表粗测小灯泡的电阻，当使用“×1”挡测量时，多用电表示数如图丙所示，则电阻为______ Ω.(3)按照实验测得的伏安特性曲线如图丁中的1曲线所示，考虑误差因素，真实的伏安特性曲线更接近曲线________(填“2”或“3”)．图1答案(1)乙(2)7 (3)2解析(1)由于电压表的内阻远大于小灯泡的阻值，因此应选用电流表外接法，描绘小灯泡的伏安特性曲线时，电压应从零逐渐调节，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路应选择图乙；(2)用多用电表粗测小灯泡的电阻时，选择挡位为“×1”挡，则该小灯泡的阻值应为7×1 Ω＝7 Ω；(3)由于电流表采用了外接法，则电流表的示数大于通过小灯泡的真实电流，因此真实的伏安特性曲线更接近曲线2.2．(2019·贵州贵阳市二模)如图2甲所示为“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验电路，所用器材有：电动势为3 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡，符合实验要求的滑动变阻器、已经机械调零的电压表和电流表，以及开关和导线若干．已知所有元器件都完好，采用如下步骤完成实验：图2(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器最________(填“左”或“右”)端．(2)闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数总调不到零，但小灯泡亮度有变化，则故障的原因可能是________(填“a”“b”“c”“d”“e”“f”“g”或“h”)导线断路．(3)排除故障后，移动滑片P，电压表指针所指的位置如图乙所示，则电压表的读数为________ V(结果保留2位小数)．(4)记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制出小灯泡的U－I图象，如图丙所示．根据图象提供的信息，请计算出小灯泡达到额定电压正常工作时的电阻值为________ Ω. (5)小灯泡的U－I图象是曲线而不是过原点的直线，其原因是________________________．答案(1)左(2)h(3)1.70 (4)12.5 (5)小灯泡的电阻随温度的升高而增大解析(1)为保护电表的安全，闭合电路前应将滑动变阻器的滑片移至最左端，以使测量电路处于短路状态．(2)电流表和电压表的示数总调不到零，调节滑片不能使测量电路短路，灯泡亮度会变化，说明电路畅通，故滑动变阻器是串联在电路中的，即限流式接法，所以是导线h 断路了．(3)因小灯泡的额定电压是2.5 V ，所以电压表选择3 V 的量程，由题图乙知，电压表读数为1.70 V.(4)当电压达到额定电压2.5 V 时，小灯泡正常发光，由小灯泡的U －I 图象知，此时灯泡的电流为0.20 A ，所以灯泡正常发光时阻值R ＝U I ＝12.5 Ω.(5)因为小灯泡灯丝的电阻率随温度的升高而增大，所以电阻值会随电压的增大而增大，所以U －I 图象不是过原点的直线．3．(2020·四川德阳市二诊)某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系．实验器材如图3甲所示，现已完成部分导线的连接．图3(1)实验要求电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)该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，根据图象可知小灯泡的电阻随电压增大而______(选填“增大”“减小”或“不变”)．将该小灯泡直接与电动势为3 V 、内阻为5 Ω的电源组成闭合回路，小灯泡的实际功率约为________ W(保留两位有效数字)． 答案 (1)见解析图 (2)0.44 (3)增大 0.44(0.43～0.46均对)解析 (1)滑动变阻器的滑片滑动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，滑动变阻器采用分压接法，实物电路图如图所示：(2)由图示电路图可知，电流表量程为0～0.6 A，由图示电流表可知，其分度值为0.02 A，示数为0.44 A.(3)根据图象可知小灯泡的电阻随电压增大而增大．在灯泡U－I图象坐标系内作出电源的U －I图象如图所示．由图示图象可知，灯泡两端电压U＝1.3 V，通过灯泡的电流I＝0.34 A，灯泡功率P＝UI＝1.3×0.34 W≈0.44 W.。
高三物理一轮复习优质学案2：实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
实验八描绘小电珠的伏安特性曲线一、实验原理用电流表电压表测出小电珠在不同电压下的电流,建立U−I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。
二、实验步骤1.将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成上图所示电路。
2.测出小电珠在不同电压下的电流(1)闭合开关S前,滑动变阻器触头应移到最左端,以使开关闭合时小电珠电压能从0开始变化;同时,这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝。
(2)移动滑动变阻器触头的位置,测出12组不同的电压值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。
三、注意事项1.电路的连接方式(1)电流表采用外接法:因为小电珠的电阻很小,与0~0.6 A电流表串联时,电流表的分压影响不可忽略。
(2)滑动变阻器应采用分压式连接:目的是为了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,滑动变阻器触头应移到小电珠分得电压为零的位置,可以使开关闭合时小电珠电压能从零开始变化,同时,也为了防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝。
3.U−I图线在U=1.0 V左右将发生明显弯曲,故在U=1.0 V左右测绘点要密,否则将出现较大误差。
4.电流表选择0~0.6 A量程,电压表量程选择视小电珠的额定电压而定,即使用的若是“3.8 V,0.3 A”的小电珠,选用电压表的0~15 V量程,若使用“2.5 V,0.6 A”的小电珠,则选用电压表的0~3 V量程。
高考物理试题讲解实验9描绘小电珠的伏安特性曲线
第八章实验九知识巩固练习1．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(0～3 V，内阻等于3 kΩ)电压表V2(0～15 V，内阻等于15 kΩ)电流表A1(0～200 mA，内阻等于10 Ω)电流表A2(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)请在方框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在元件的符号旁．(2)该同学描绘出的I－U图像应是下列中的_____．【答案】(1)如图所示(2)B2．(2019年新乡模拟)实验室新进一批规格为“3 V ,1 W”的小灯泡．某物理兴趣小组想测绘小灯泡的伏安特性曲线，要求电压从0开始变化．现有电源E (4 V ，内阻不计)、滑动变阻器R (0～20 Ω，额定电流2 A)、多用电表、开关S 一个、导线若干、电流表A(0～0.6 A ，内阻约为1.0 Ω)、电压表V(0～3 V ，内阻约为3 kΩ)．(1)粗测小灯泡的电阻，应选择多用电表__________(填“×1”“×10”或“×100”)倍率的电阻挡．调零后，将表笔分别与小灯泡的两极连接，示数如图甲所示，结果为__________Ω.(2)请在图乙所示的虚线框内补画出满足实验要求的电路图． 【答案】(1)×1 4.2 (2)如图所示【解析】 (1)小电珠电阻R ＝U 2P ＝91 Ω＝9 Ω.粗测小电珠的电阻，应选择多用电表“×1”倍率的电阻挡．由图可知，测量结果为4.2 Ω.(2)测量灯泡的伏安特性曲线时要用到滑动变阻器分压接法．同时由于灯泡内阻较小，故应采用电流表外接法．对应的电路图如图所示．3．(2018年连云港模拟)小明同学想研究一段铅芯的伏安特性曲线，他连接了如图甲所示的实验电路．小亮同学认为小明的电路并不完善，他在该电路上增加了一条导线，得到了小明的认同．(1)请你用笔在图甲上加上这条导线．(2)对小亮改正后的电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应先置于________(填“最左端”或“最右端”)．(3)闭合开关后，调节滑动变阻器，测得几组电压表和电流表的示数记录如下表：请根据表中的数据，在图乙坐标系中作出铅芯的I －U 图线．(4)由图像可知：随着温度升高，铅芯的电阻率________(填“增大”“减小”或“不变”)．【答案】(1)见解析(2)最左端(3)见解析(4)减小【解析】(1)要测量伏安特性曲线，应让电流由零开始调节，故应采用滑动变阻器分压接法，因此应接图甲中1或2中任一条．(2)由电路图可知，测量部分与滑动变阻器左侧并联，为了让电流由零开始调节，滑片开始时应在最左端．(3)根据表中数据利用描点法可得出对应的图像如图乙所示．(4)I－U图像中图像的斜率表示电阻的倒数，由图乙可知，斜率增大，则说明电阻减小，因长度和截面积不变，故说明电阻率减小．4. (2019年江西二模)用理想电压表、理想电流表、滑动变阻器、直流电源等仪器研究一只小灯泡完整的伏安特性，测得I－U图像如图甲所示．已知滑动变阻器滑动片的有效移动长度为30 cm，变阻器的最大阻值为22.5 Ω，电源电动势为6 V，内阻不计．(1)在如图乙所示的虚线框内，不改变滑动变阻器和电源的位置，补上电压表、电流表、灯泡，画出完整的电路图．要求滑动变阻器的滑动片向左滑动时，灯泡的电压增大．(2)根据I－U图像可知：从A到B的过程中灯泡的电阻逐渐______(填“增大”或“减小”)，改变的阻值为______Ω.(3)在获得A →B 段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了______cm. 【答案】(1)电路图如解析图所示 (2)增大 5 (3)10【解析】 (1)滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，滑片左移灯泡电压变大，灯泡与滑动变阻器右半部分电阻丝并联，电路图如图所示．(2)由I －U 图像可知，从A 到B 的过程中，灯泡两端电压与电流之比增大，即灯泡的电阻逐渐增大．应用欧姆定律可知，电阻的改变量ΔR ＝R B －R A ＝U B I B －U A I A ＝60.3 Ω－30.2 Ω＝5 Ω.(3)设滑片在A 点时与灯泡并联的滑动变阻器阻值为R .此时灯泡两端电压即并联电压为U 并＝3 V ，滑动变阻器左半段电压为6 V －3 V ＝3 V ，通过灯泡的电流为I L ＝0.2 A ．由串、并联电路特点及欧姆定律可得⎝⎛⎭⎫3R ＋0.2(22.5－R )＝3，解得R ＝15 Ω.与灯泡并联的滑动变阻器电阻丝长度为1522.5×30 cm ＝20 cm ，在获得A →B 段图线数据的过程中，滑动变阻器的滑动片向左移动了30 cm －20 cm ＝10 cm.综合提升练习5．(2019年四川模拟)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，示数如图甲a所示，读数为______Ω .据此应选择图甲中的______(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)图乙a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，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图乙b所示．闭合S1和S2，电压表读数为3.00 V；断开S2，读数为1.00 V．利用图乙a可算得E＝________V，r＝________Ω(结果均保留2位有效数字，视电压表为理想电压表)．【答案】(1)10b(2)增大(3)Y(4)3.20.506．某同学用伏安法测量导体的电阻．现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表．采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的R1，其阻值约为5 Ω.(1)测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接______(填“a ”或“b ”)、导线②连接______(填“c ”或“d ”)．(2)正确接线测得实验数据如下表．用作图法求得R 1的阻值为________Ω.(3)已知图乙中R 2与R 1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R 2的边长是R 1的110.若测R 2的阻值，则最优的连线应选______(填选项)．A ．①连接a ，②连接cB ．①连接a ，②连接dC ．①连接b ，②连接cD ．①连接b ，②连接d【答案】(1)a d (2)如解析图所示 4.55 (3)B【解析】(1)由题意可知，本实验采用分压接法，故导线②要与d 接通．由于电流表内阻与待测电阻阻值接近，因此只能采用电流表外接法以减小实验误差，故导线①应接a .(2)根据表中数据采用描点法可得出对应的图像如图所示．图像的斜率为电阻的阻值，则R ＝2.000.44Ω＝4.55 Ω .(3)R 2与R 1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，则根据R ＝ρLS 可知两电阻的阻值相等．因此测量方法与测①相同，故选B ．。
高考物理(人教版)第一轮复习课时作业 实验8描绘小电珠的伏安特性曲线 含答案
高考物理复习实验八描绘小电珠的伏安特性曲线1．(2014·辽宁五校联考)从下表中选出适当的实验器材，测量小电珠的伏安特性曲线，得到如图7所示I－U图线。
器材(代号)规格电流表(A1)量程0～0.6 A，内阻1 Ω电流表(A2)量程0～3 A，内阻1 Ω电压表(V1)量程0～3 V，内阻约2 kΩ电压表(V2)量程0～15 V，内阻约10 kΩ滑动变阻器(R0)阻值0～25 Ω电池(E)电动势6 V，内阻不计开关(S)，导线若干(1)在如图________Ω。
图7(2)测量电路中电流表应选用____(填代号)，电压表应选用____(填代号)，电流表应采用____(选填“内”或“外”)接法。
(3)在图8所示虚线框中用笔补画完整实验电路图，要求变阻器滑片右移时，小电珠两端电压变大。
图8解析(1)先分别通过AO和BO连线的斜率，求出A、B两点对应电阻为30 Ω和40 Ω，则A到B过程中小电珠电阻改变了40 Ω－30 Ω＝10 Ω。
(2)由图象测量的最大数值可知，电流表应选小量程0.6A，即A1，电压表应选较大量程15 V，即V2。
由于R A1R V2＝100 Ω＞40 Ω，故应采用电流表外接法。
(3)电表读数从0开始，故变阻器应采用分压式接法，如图所示。
答案(1)10(2)A1V2外(3)见解析图2．某同学查阅资料发现铅笔芯的电阻随温度的升高而变小。
在实验中，他取一段长为16 cm的铅笔芯，用多用电表测量其电阻大约为4 Ω。
该同学要较精确地测量铅笔芯的电阻，现有下列器材可供选择：A．电源3 V(内阻不计)B．电流表0～3 A(内阻0.1 Ω)C．电流表0～600 mA(内阻0.5 Ω)D．电压表0～3 V(内阻3 kΩ)E．电压表0～15 V(内阻200 kΩ)F．滑动变阻器(0～10 Ω，1 A)G．滑动变阻器(0～1 kΩ，300 mA)(1)除开关、导线外，实验中要求能够在电压表上从零开始读取若干组数据，需要选用的器材有：__________(填写字母代号)；(2)用笔画线代替导线，在实物图9中连接实验电路；图9(3)该同学记录了实验数据，并画出了该铅笔芯的伏安特性曲线，证实了铅笔芯的电阻随温度的升高而减小，则该铅笔芯的伏安特性曲线为下图中的________。
高考物理总复习实验9描绘小电珠的伏安特性曲线随堂训练(含解析)
【全优课堂】2016高考物理总复习实验9 描绘小电珠的伏安特性曲线随堂训练1．描绘小电珠伏安特性曲线的实验电路如图5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( )图5A．主要是由电压表的分流引起的B．主要是由电流表的分压引起的C．主要是由于忽略电源内阻引起的D．主要是由读数时的估读引起的【答案】A【解析】由于小电珠的电阻比较小，所以采用电流表外接的方法．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，原因是电压表分流．2．为探究小电珠L的伏安特性，连好如图6所示的电路后闭合开关S，通过移动变阻器的滑片，使小电珠中的电流由零开始逐渐增大，直到小电珠正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U－I 图象应是图中的( )图6【答案】C【解析】小电珠中的电流逐渐增大时其温度升高，导致电阻R增大，所以UI图线的斜率增大，故C 项正确．3．(2014·武汉联考)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7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7(1)请你用笔画线代替导线，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____(填“左”或“右”)端滑动；(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8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8(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段导线断路或小电珠损坏(3)右(4)0.5 (5)小电珠的电阻会随温度的升高而增大4．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，除标有“6 V 1.5 W”字样的小电珠、导线和开关外，还有下列器材：A．直流电源(6 V，内阻不计)B．直流电流表(量程为3 A，内阻0.1 Ω以下)C．直流电流表(量程为300 mA，内阻约为5 Ω)D．直流电压表(量程为10 V，内阻约为15 kΩ)E．滑动变阻器(10 Ω 2 A)F ．滑动变阻器(1 k Ω 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)试将如图9所示的器材连成实物电路．图9【答案】(1)C E (2)、(3)见解析图【解析】(1)由于I 额＝PU＝250 mA ，故电流表应选C ；因要求小电珠两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，应选小阻值的E.(2)实验电路图如图所示(3)实物连接图如图所示．5．(2014·云浮模拟)一个标有“3.8 V 0.3 A”字样的小电珠，其灯丝的电阻会随温度的升高而变化．一探究性学习小组在实验室研究这一问题，现实验室备有以下实验器材：(1)现在有图10所示的a ，b ，c ，d 四个电路，其中可选用的电路图为________．图10图11(2)在实验中，应当选用的实验器材有电压表________，电流表________，滑动变阻器________．(填器材名称代号)(3)该小组某同学通过实验描绘出小电珠的U －I 图线，如图11所示，试根据图线中给出的数据，求出小电珠在工作点A 和B 的电阻值分别为________、________.【答案】(1)d (2)V 1 A 1 R 1 (3)6.3 Ω 10 Ω【解析】(1)要求电珠上的电压从0开始调节，因此滑动变阻器要用分压式接法，a 、b 图错误，c 图中滑动变阻器上串联保护电阻，因此，电珠上的电压也不能从0开始连续调节，所以应选图d.(2)选取电表时，电表的量程要稍大于被测元件的最大值，因为电珠标有“3.8 V,0.3 A”，因此，电压表选择V 1；电流表选择A 1；滑动变阻器为分压式接法，应选总阻值较小的滑动变阻器R 1.(3)根据R ＝U /I 得A 点电阻为6.3 Ω(结果为5.9～6.5 Ω都对)，B 点电阻为10 Ω. 6．发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件．它的电路符号如图12所示，图12正常使用时，带“＋”的一端接高电势，带“－”的一端接低电势．某同学用实验方法探究二极管的伏安特性，现测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.(1)V10 kΩ，电流表mA：内阻R A约为100 Ω)(2)在图13中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线．图13(3)根据(2)中画出的二极管的伏安特性曲线，简要说明发光二极管的电阻与其两端电压的关系：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.【答案】(1)实验电路图如图所示(2)伏安特性曲线如图所示(3)发光二极管的电阻随其两端电压的增大而呈现非线性减小【解析】(1)同时测定二极管上的电流和电压时，由欧姆定律分析表格中的每一组数据，可以看出发光二极管的电阻是变化的，变化的范围大约在100～500 Ω之间．故电流表的内阻对测量影响较大，利用电流表外接法误差小．而测量数据从0开始，滑动变阻器采用分压式接法，才能得到足够多的数据．(2)将表格提供的数据在方格纸上描点，平滑连接各点可画出UI图线．(3)发光二极管的电阻随其两端电压的增大而呈现非线性减小．7．(2015·丹东调研)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，因而引起功率变化．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，约3 kΩ)，电流表(0～0.6 A，约0.1 Ω)，电池，开关，滑动变阻器，待测小灯泡，导线若干．实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压．(1)在虚线框内画出实验电路图．(2)根据实验测得数据描绘出如图所示的－图象，小灯泡电压随电流变化曲线，由此可知，小灯泡电阻R随温度的升高而________．(填“变大”“不变”或“变小”)图14(3)如果一电池的电动势为2 V，内阻为2.5 Ω.请你根据上述实验的结果，确定小灯泡接在该电池的两端，小灯泡的实际功率是________W.【答案】(1)实验电路图如图所示．(2)变大(3)0.44 (0.39～0.48都得分)【解析】根据题目要求，小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压，应该设计成分压电路；由于小灯泡电阻不大，电流表内接．由小灯泡电压随电流变化曲线可知，图线上点的纵横坐标比值随电流的增大而增大，说明小灯泡的电阻R随电流的增大而增大．而电流增大则导致灯丝温度升高，所以小灯泡的电阻R 随温度T升高而增大．在题给的小灯泡电压随电流变化曲线上作出电池的伏安特性曲线，该曲线与小灯泡电压随电流变化曲线的交点对应的纵横坐标值(0.40,1.10)即为小灯泡的电压和电流，小灯泡的实际功率是P＝UI＝1.10×0.40 W＝0.44 W.。
高考物理大一轮复习第七章第4讲实验八描绘小电珠的伏安特性曲线课时作业
第七章第4讲实验八描绘小电珠的伏安特性曲线---- -- ---- -- ---- ------ --- -- -------- ------- r1. （单选）（2015年普宁模拟）为探究小电珠L的伏安特性，连好如图K7—4- 1所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小电珠中的电流由零开始逐渐增大，直到小电珠正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U—I图象应是（）图K7—4—1A B【答案】C【解析】小电珠中的电流逐渐增大时其温度升高C D导致电阻R增大，所以U-1图线的斜率增大，故选项C正确.2. （2015年丹东调研）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大,因而引起功率变化.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,约3 k Q),电流表(0〜0.6 A,约0.1 Q),电池，开关，滑动变阻器，待测小灯泡，导线若干.实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压．(1) 在虚线框内画出实验电路图.(2) 根据实验测得数据描绘出如图K7- 4-2所示的U^ I图象，小灯泡电压随电流变化曲线，由此可知，小灯泡电阻R随温度的升高而_________ .(填“变大”“不变”或“变小”)图K7－4－2(3) 如果一电池的电动势为 2 V，内阻为2.5 Q .请你根据上述实验的结果，确定小灯泡接在该电池的两端，小灯泡的实际功率是____________ W.【答案】(1) 实验电路图如图所示．(2)变大(3)0.44(0.39 〜0.48)【解析】根据题目要求，小灯泡两端电压从0 逐渐增大到额定电压，应该设计成分压电路；由于小灯泡电阻不大，电流表外接．由小灯泡电压随电流变化曲线可知，图线上点的纵横坐标比值随电流的增大而增大，说明小灯泡的电阻R 随电流的增大而增大．而电流增大则导致灯丝温度升高，所以小灯泡的电阻R随温度T升高而增大•在题给的小灯泡电压随电流变化曲线上作出电池的伏安特性曲线，如图所示，该曲线与小灯泡电压随电流变化曲线的交点对应的纵横坐标值(0.40,1.10)即为小灯泡的电压和电流，小灯泡的实际功率是P= Ul = 1.10 X 0.40 W= 0.44 W.3. (单选)在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有4个错误电路，如图K7-4-3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4种现象：图K7－4－3a. 电珠L不亮；电流表示数几乎为零b. 电珠L亮度增加；电流表示数增大c. 电珠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. 电珠L不能亮；电流表从示数不为零增大到线圈烧断与上述abcd 4 种现象对应的电路序号为( )A. ③②①④B.③④②①C.③①④②D.②①④③【答案】A【解析】 a 中电珠L 不亮，电流表示数几乎为零说明它们同时与电压表串联，此现象与电路③相对应； b 中电珠L 亮度增加，电流表示数增大说明电珠L 与电流表串联，此现象与电路①相对应； c 中电珠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说明电珠L与电流表并联，当电流表被烧断后，电珠L才忽然发光，此现象与电路②相对应；d 中电珠L 不亮，电流表示数增大到烧断线圈说明电流表是单独一条支路，电珠L 始终不亮说明电珠与电压表串联，此现象与电路④相对应.4. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图K7－4－4(a) 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.(a) (b)图K7－4－4(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K7－4－4(b) 所示，将小灯泡和电阻R 串联后接到电源上，要使电路中电流为 1.0 A，则R= ___________ Q.(3) 某同学在实验中还测出A、B、C3 种元件的伏安特性曲线分别如图K7－4－5 中的甲、乙、丙所示，下列说法正确的是___________ ．图K7— 4 -5A. A可以作为标准电阻使用B. B可以作为标准电阻使用C. B的阻值随电压升高而增大D. C的阻值随电压升高而增大【答案】⑴g (2)0.8 (3)AC【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 , r = 1 Q,当小灯泡与电阻串联后，由闭合电路欧姆定律得E= I (R+ r + R 灯).U又由小灯泡的U- I图线得R灯=-=1.2 Q,解得R= 0.8 Q.(3) 题图⑻ 元件的I —U图线是直线，说明电阻不随电压的变化而变，故可作标准电阻，故选项A正确，B错误.因I - U图线与坐标原点连线斜率的倒数表示电阻值，故选项C正确，D错误.5. 发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件.它的电路符号为，正常使用时，带“+”号的一端接高电势，带“一”号的一端接低电势•某同学用实验的方法测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.(1)在下面的虚线框内画出该同学的实验电路图. (实验中所用电压表的内阻F V约为10 k Q,电流表的内阻R mA约为100 Q)⑵在下面的小方格纸上用描点法画出二极管的I —U图象.图K7— 4 -6（3）若发光二极管的最佳工作电压为 2.0 V,而电源是由内阻不计、电动势为 1.5 V的两节干电池串联而成的•根据画出的伏安特性曲线上的信息分析，应该串联一个阻值多大的电阻后与电源接成闭合电路，才能使二极管工作处于最佳状态？【答案】见解析【解析】（1）由欧姆定律分析表格中的每一组数据，可以看出发光二极管的电阻是变化的，变化的范围大约在100〜500 Q之间，与，2夙/= 1 000 Q比较，属于小电阻，应采用电流表外接法；又从表格中得到信息，实验时，电压必须从0开始增大，因此滑动变阻器必须采用分压式接法，所以实验电路如图（a）所示.⑵将表格提供的数据在方格纸上描点，可画出二极管的I —U图线，如图（b）中的曲线所示.(3)83.3 Q6．某同学如图K7－4－7 所示电路，测绘标有“ 3.8 V ，0.3 A ”的小灯泡的灯丝电阻随电压U 变化的图象．图K7－4－7（1）除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A i（量程100 mA,内阻约2 Q）;A（量程0.6 A，内阻约0.3 Q ）;电压表：V i（量程5 V，内阻约5 k Q）;V（量程15 V，内阻约15 k Q）;滑动变阻器：R（阻值范围0〜10 Q）;R＞（阻值范围0〜2 k Q）;电源：E（电动势为1.5 V，内阻约为0.2 Q）;E2（电动势为4 V，内阻约为0.04 Q ）.为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表____ ,电压表 _________ ,滑动变阻器________ ,电源 ________ （填器材的符号）（2）根据实验数据，计算并描绘出R- U的图象如图K7- 4- 8所示.由图象可知此灯泡在不工作时，灯丝电阻为 ____________ Q;当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为Q,灯泡实际消耗的电功率为_________ W.图K7－4－8(3) 根据R- U图象，可确定小灯泡消耗的电功率P与外加电压U的关系•符合该关系的示意图是下列图中的_______ ．【答案】(1)A 2 V1 R1 E2 (2)1.5 11.5 0.78 (3)A【解析】(1)灯泡的额定电压为 3.8 V,选用V i, V2的量程太大，精确度不够•额定电流0.3 A，选用A A的量程为100 mA,太小，会被烧坏.灯泡的额定电压为 3.8 V ,则电源4V足够用，选用E2,滑动变阻器F2电阻为0〜2 k Q,阻值范围太大，不易调节，灯泡的电压、电流变化范围小,应选用R1.(2) 由图读出U= 0时，灯泡的阻值为1.5 Q,当U= 3 V时，由图读出电阻值从而得到电流约为0.26 A，则功率为P= UI = 3X 0.26 W= 0.78 W.(3) 由图得选项A正确.。
高考物理一轮复习 8.3.3三 描绘小电珠的伏安特性曲线知能检测
取夺市安慰阳光实验学校实验三描绘小电珠的伏安特性曲线1．为探究小电珠S，通过移动变阻器的滑片，使小电珠中的电流由零开始逐渐增大，直到小电珠正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的UI图象应是( )解析：由于小电珠灯丝的电阻随温度的升高而增大，随着小电珠两端电压逐渐增大，灯丝温度逐渐升高，其电阻逐渐增大，则在UI图象中斜率应逐渐增大，故C正确．答案：C2．在描绘小电珠的伏安特性曲线时，采用如图所示电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，下列原因可能的是( )A．小电珠中灯丝已烧断B．滑片接触不良C．小电珠内部短路D．滑动变阻器A端接触不良解析：由题图知，移动滑片时，因电流表示数有变化，故和电流表串联的回路中不存在断点，故A错．若滑片接触不良，电路中不可能有电流，故B错．若滑动变阻器A端接触不良，滑片移动时电流表和电压表读数均变化，故D错．若小电珠内短路，则小电珠两端电压为零，电压表指针不变，移动滑片时，只有电流表指针变化，故选C.答案：C3．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．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的方法．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，原因是电压表分流．答案：A4．(铜陵模拟)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、电键S等，要求灯泡两端电压从0开始变化．(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．A．_____________________________________________________________ ___________；B．_____________________________________________________________ ___________.解析：(1)因为灯泡两端的电压要从0开始调节，故滑动变阻器只能采用分压接法．(2)在电路接好并检查是否正确连线之前，电键应处于断开状态，以免因接线错误而导致仪表损坏；接为分压电路时，滑动变阻器的有效电阻应从最小值开始调节，故滑片应先处于b端．答案：(1)分压(2)A.电键S不应闭合，应处于断开状态B．滑动变阻器滑动触头位置不当，应将其置于b端5．(黄山高三质检)如图中所示器材为某同学测绘额定电压为2.5 V的小电珠的IU特性曲线的实验器材．(1)根据实验原理，用笔画线代替导线，将图中的实验电路图连接完整．(2)开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于____________．(选填“A端”“B端”或“AB之间”)(3)实验中测得有关数据如下表：(4)若已知小电珠灯丝在27 ℃时电阻值约为1.5 Ω，并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比，试估算该小电珠以额定功率工作时灯丝的温度约为________℃.(保留三位有效数字)解析：(1)对于小电珠的伏安特性曲线的实验，电流和电压要从零开始调节，故本实验必须使用滑动变阻器分压式接法；由于小电珠的电阻较小，实验室中的电压表内阻远大于小电珠的电阻，故采用电流表外接法进行伏安法测电阻；在连接实物图时要注意电表的量程与正负极．(2)在实验开始前要检查电路的安全性，为了保护电流表和电压表，需要将滑动变阻器的分压值调为零，即将滑片置于A端．(3)如答案中图所示．(4)由作出的伏安特性曲线图读取电压为2.5 V时，电流约为0.262 A，依题意可得：2.5 V0.262 A×1.5 Ω＝t＋273 ℃27 ℃＋273 ℃，解得t＝1635 ℃≈1.64×103℃.答案：(1)如图甲所示(2)A端(3)如图乙所示(4)1.64×103(1.58×103～1.65×103均可)6．(六安高三模拟)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，因而引起功率变化．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，约3 kΩ)，电流表(0～0.6 A，约0.1 Ω)，电池，开关，滑动变阻器，待测小灯泡，导线若干．实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压．(1)在虚线框内画出实验电路图．(2)根据实验测得数据描绘出如图所示的UI图象，小灯泡电压随电流变化曲线，由此可知，小灯泡电阻R随温度的升高而____________．(填：变大、不变、变小)(3)如果一电池的电动势为2 V，内阻为2.5 Ω.请你根据上述实验的结果，确定小灯泡接在该电池的两端，小灯泡的实际功率是____________ W.解析：(1)根据题目要求，小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压，应该设计成分压电路；由于小灯泡电阻不大，电流表外接．(2)由小灯泡电压随电流变化曲线可知，图线上点的纵横坐标比值随电流的增大而增大，说明小灯泡的电阻R随电流的增大而增大．而电流增大则导致灯丝温度升高，所以小灯泡的电阻R随温度T升高而增大．(3)在题给的小灯泡电压随电流变化曲线上作出电池的伏安特性曲线，该曲线与小灯泡电压随电流变化曲线的交点对应的横纵坐标值(0.40，1.10)即为小灯泡的电流和电压，小灯泡的实际功率是P＝IU＝0.40×1.10 W＝0.44 W.答案：(1)实验电路图如图所示．(2)变大(3)0.44(0.39～0.48之间均可)7．(创新实验)某同学利用如图所示的实验电路来探究电阻R x随电压U变化的关系．操作如下：A．闭合开关S1，单刀双掷开关S2拨到a点，适当调节滑动变阻器R′，读出电压表示数U1，保持R′阻值不变，把S2拨到b点，调节电阻箱R的阻值，直到电压表示数仍为U1，电阻箱读数为R1B．把S2再拨到a点，调节R′的阻值，读出电压表示数U2；把S2再拨到b 点，调节电阻箱R的阻值，直到电压表示数为U2，此时电阻箱读数为R2 C．改变滑动变阻器R′的阻值，重复上述操作，得到几组电压表示数与R 的数据如下表(1)(2)若电压表示数为2.00 V．利用(1)中测绘的UR图象可得R x＝____________Ω.解析：(1)先以实验得到的每一组(R，U)数据描点，然后用平滑的曲线连接以上描点，得到UR图线如图所示．(2)对照UR图线，找到图线上U＝2.00 V点，读出其对应的R x＝20 Ω.答案：(1)见解析(2)20(19～21 Ω也可以)。
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名校模拟 1．如图K9-1所示，A1、A2是两个相同的毫安表，当电路两端接入一个恒定电压的电源时，A1示数为3 mA，A2示数为2 mA，现将A2改接在R所在的支路，再把电路接到原来的恒定电源上，那么关于A1与A2示数情况，以下说法中正确的是( ) 图K9-1 A．A1、A2示数均变大 B．A1示数变大，A2示数减小 C．A1示数变大，A2示数不一定减小 D．A1示数不一定变大，A2示数也不一定减小 2．如图K9-2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K9-2 A．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 A 3. 在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图K9-3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.电珠L不亮，电流表示数几乎为零；b.电珠L亮度增加，电流表示数增大；c.电珠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.电珠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( ) 图K9-3 A．③①②④ B．③④②① C．③①④② D．②①④③ 4．在如图K9-4甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3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( ) 图K9-4 A．通过L1的电流为通过L2的电流的2倍 B．L1的电阻为12 Ω C．L1消耗的电功率为0.75 W D．L2消耗的电功率为0.375 W 答案：BC 解析：因电源内阻不计，开关S闭合后UL1＝3 V，UL2＝UL3＝1.5 V．在I－U图象中，可以读出相应的电流IL1＝0.25 A，IL2＝IL3＝0.2 A，故A错误．由R＝知RL1＝12 Ω，故B正确．由P＝UI知PL1＝0.75 W，PL2＝0.3W，故C正确，D错误． 5．在描绘小电珠的伏安特性曲线时，采用如图所示电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，下列原因可能的是( ) A．小电珠中灯丝已烧断 B．滑片接触不良 C．小电珠内部短路 D．滑动变阻器A端接触不良 6．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小电珠的U－I图线，有下列器材可供选用： 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，10 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________．(用序号字母表示) (2)为使实验误差尽量减小，要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________(用序号字母表示)． (3)请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图． 7．为探究小电珠的电功率P和电压U的关系，小明测量小电珠的电压U和电流I，利用P＝UI得到电功率. 实验所使用的小电珠规格为“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，如图所示．请指出图象中不恰当的地方． 8．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＝＝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描绘电珠的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A1(量程150 mA，内阻约2 Ω) C．电流表A2(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“A1”或“A2”)；滑动变阻器选择________(填“R1”或“R2”)． (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，并将所测数据记录在下边表格中. 次数1234567U/V0.200.601.001.401.802. 202.70I/mA80155195227255279310请你根据实验数据在图中作出电珠的U－I图线． (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__________________． (2)见解析 (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) 9.如图为“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)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图． 10.某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件．图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，现需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材： 器材(代号)规格电流表(A1) 电流表(A2) 电压表(V1) 电压表(V2) 滑动变阻器(R1) 滑动变阻器(R2) 直流电源(E) 开关(S) 导线若干 量程0～50 mA，内阻约为50 Ω 量程0～200 mA，内阻约为10 Ω 量程0～3 V，内阻约为10 kΩ 量程0～15 V，内阻约为25 kΩ 阻值范围0～15 Ω，允许最大电流1 A 阻值范围0～1 kΩ，允许最大电流100 mA 输出电压6 V，内阻不计(1)为提高实验结果的准确程度，电流表应选用________；电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(以上均填器材代号) (2)为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号． (3)若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？ 相同点：_________________________________________________________________ 不同点：___________________________________________________________________. 11.在描绘小电珠的伏安特性曲线的实验中，可以同时测定小电珠的功率和电阻． (1)测得的小电珠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)小电珠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 解析：(1)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． (2)电流表外接时，U测＝U真，I测>I真，故R测<R真． 答案：(1)A (2)B 12.在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择： A. 待测小灯泡“3.0 V' 1.5 W” B. 电流表(量程3 A，内阻约为1 Ω) C. 电流表(量程0.6 A，内阻约为5 Ω) D. 电压表(量程3.0 V，内阻约为10 kΩ) E. 电压表(量程15.0 V，内阻约为50 kΩ) F. 滑动变阻器(最大阻值为100 Ω，额定电流50 mA) G. 滑动变阻器(最大阻值为10 Ω，额定电流1.0 A) H. 电源(电动势为4.0 V，内阻不计) I. 开关及导线等 (1)为了使实验完成的更好，电流表应选用________；电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(只需填器材前面的字母即可) (2)请在虚线框内画出实验电路图 (3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图所示．则电压值为________V，电流值为________A，小灯泡的实际功率为________W. 13.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，可用的器材如下：电源(电动势3 V，内阻1 Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20 Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．(电压表和电流表均视为理想电表) (1)实验中得到了小灯泡的U－I图象如图甲所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而________．(选填“增大”“减小”或“不变”) (2)根据图甲，在图乙中把缺少的导线补全，连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)． (3)若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡获得的最小功率是________W. 答案：(1)增大'(2)如图' (3)0.32(0.30～0.34都对)。
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【红对勾讲与练】2016版高考物理总复习实验八描绘小电珠的伏
安特性曲线课堂检测
1．以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤．
A．闭合开关，记下电压表、电流表的一组示数(U，I)，移动滑动变阻器的滑片位置，每移动一次记下一组(U，I)值，共测出12组左右的数据
B．将电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡、电源、开关正确连接成电路，电流表外接，滑动变阻器采用分压式接法，如图所示
C．调节滑片位置，使闭合开关前滑片处于滑动变阻器的最左端
D．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线
(1)以上各步骤中存在错误或不足的是________．
(2)将各步骤纠正后，按实验先后顺序排列起来________．
解析：A步骤中测量不同电压下的电流值时，应先预设各组数据中的电压值或电流值，而不是随意测，随意测会使描点疏密不均匀，画图线时出现较大误差，甚至无法画出I－U 图线；C步骤中闭合开关前应使灯泡两端电压为零，即滑片应置于变阻器最右端；D步骤中应将各点用平滑的曲线连接起来．
答案：(1)ACD (2)BCAD
2．有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个小灯泡的U－I 图线．有下列器材供选用：
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(0～3 A，电阻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)
G．电源、开关一个、导线若干
(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________．为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)
(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图．
解析：(1)因小灯泡的额定电压为4 V ，所以电压表应选用A ，小灯泡的额定电流I ＝P U
＝0.5 A ，所以电流表应选用D ；小灯泡正常工作时的电阻为R ＝U 2P
＝8 Ω，因为R V R A >R x ，R x 为小电阻，电流表应采用外接法，要求电压表从零开始变化，故滑动变阻器采用分压接法，为便于调节，滑动变阻器应选用E.
(2)满足实验要求的电路图如图．
接成相应实物电路图如图．
答案：(1)A D E (2)见解析
3．某同学测绘标有“4.8 V,0.3 A”字样的小灯泡的电功率P 随电压U 变化的图象，要使小灯泡两端的电压从0到4.8 V 连续变化，为了使测量尽可能准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有：
A ．电流表(量程为0.6 A ，内阻约为1 Ω)
B ．电流表(量程为3 A ，内阻约为0.2 Ω)
C ．电压表(量程为6 V ，内阻约为2 k Ω)
D ．电压表(量程为15 V ，内阻约为4.5 k Ω)
E ．滑动变阻器(阻值范围为0～20 Ω，额定电流为2 A)
F ．滑动变阻器(阻值范围为0～2 k Ω，额定电流为0.5 A)
G ．电池组(电动势为6 V ，内阻约为1 Ω)
(1)选用的器材代号为________．
(2)在下图甲所示的虚线框中画出实验电路图．
(3)根据实验测量的数据描出P －U 图象，如图乙所示，小灯泡在1.5 V 电压下的阻值为________Ω.
解析：(1)依题意可知，实验要求小灯泡两端的电压从0到4.8 V 连续变化，所以滑动变
阻器采用分压式接法；又因小灯泡的电阻R ＝U I ＝4.80.3
Ω＝16 Ω，所以滑动变阻器选用阻值范围较小的E 即可；因电池组电动势为6 V ，为保证电压表读数的准确性，电压表应选量程为6 V 的C ；因小灯泡的额定电流为0.3 A ，为保证电流表读数的准确性，电流表应选量程为0.6 A 的A ；电池组只能选G.故选用的器材代号为ACEG.
(2)根据第(1)问的分析可知，滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法．
(3)由题图乙可知，当加在小灯泡两端的电压为1.5 V 时，其消耗的功率为0.1 W ，将以
上两个数据代入R ＝U 2P
得R ＝22.5 Ω.
答案：(1)ACEG (2)如解析图所示(3)22.5
4．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)；
电键一个、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________(填字母代号)．
(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．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.
解析：本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线实验的器材选用、电路选用及实验数据处理，意在考查考生实验分析及数据处理的能力．
(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B图．
(3)画出电源的伏安特性曲线，如图所示，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＝1.0 V，I＝0.10 A，因此小灯泡消耗的功率为P＝UI ＝0.1 W.
答案：(1)A (2)B (3)0.1
5．太阳能是一种清洁、“绿色”能源．在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据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．
(1)为了达到上述目的，请将下图甲连成一个完整的实验电路图．
(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的I－U图象，由图可知，当电压小于2.00 V时，太阳能电池的电阻________(填“很大”或“很小”)；当电压为2.80 V时，太阳能电池的电阻约为________Ω.
解析：(1)实验电路如图所示．
(2)太阳能电池的电阻：R ＝U I ＝ 2.802.8×10－3
Ω ＝1.0×103
Ω(965～1 040 Ω均正确)
答案：(1)见解析图 (2)很大 1.0×103(965～1 040)
6．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 Ω
E ．定值电阻R 2＝15 k Ω
F ．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，请在方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________．
解析：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.采用分压电路，电流表外接．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)电路图如图
(3)U＝2U V C。