高考物理考前指导描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析版】高考物理实验专题特训(8)描绘小灯泡的伏安特性曲线
实验八：描绘小灯泡伏安特性曲线一.实验目的(1)描绘小灯泡伏安特性曲线。
(2)分析伏安特性曲线变化规律。
二.实验器材小灯泡.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。
三.实验步骤(1)按图1连接电路，在闭合开关前变阻器滑片靠近图中所示A端．(2)闭合开关，移动滑片P，读出十几组U.I值，并记录在表格中。
(3)建立U一I坐标系，将所得几组U.I值在坐标上描出所对应点．(4)用平滑曲线将各点连接起来，即为U一I图线．四.数据处理实验中，在调节滑动变阻器滑片位置改变灯泡两端电压时，尽量使灯泡电压变换有规律，然后再对应地读电流值．然后在根据所取电压.电流最大值，选取适当横纵坐标分度，描点画图，这样可以使所取点在坐标平面内分布尽量大而且点子分布疏密程度均匀一些．五.注意事项(1)本实验中被测小灯泡灯丝电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．(2)本实验要作出U一I图线，要求测出一组包括零在内电流.电压值，故控制电路必须采用分压接法．(3)为保护元件不被烧毁，电键闭合前变阻器滑片应位于图中A端．(4)加在灯泡两端电压不要超过灯泡额定电压．(5)连图线时曲线要平滑，不在图线上数据点应均匀分布在图线两侧，绝对不要画成折线。
六.误差分析本实验所描绘小灯泡U一I特性曲线本身就包含了一定定性特征，所以误差分析不是本实验主要实验目。
本实验误差主要来源于测量电路存在系统误差，即未考虑电压表分流，测得电流值比真实值大；其次还在着读数误差和作图时描点误差．考点一实验原理与操作[典例1]为探究小灯泡电功率P和电压U关系，小明测量小灯泡电压U 和电流I，利用P＝UI得到电功率。
实验所使用小灯泡规格为“3.0 V 1.8 W”，电源为12 V电池，滑动变阻器最大阻值为10 Ω。
(1)准备使用实物电路如图实81所示。
请将滑动变阻器接入电路正确位置。
(用笔画线代替导线)图实81(2)现有10 Ω.20 Ω和50 Ω定值电阻，电路中电阻R1应选________Ω定值电阻。
高考物理重点难点知识专题讲解：实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线
F．滑动变阻器(阻值范围 0～5 Ω，额定电流 为 0.6 A) G．直流电源(电动势 E＝3 V，内阻不计) H．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 分别表示小灯泡上的电流和电 压)．
I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
G．电流表(0～0.6 A，内阻约 0.4 Ω) H．电流表(0～3 A，内阻约 0.6 Ω) I．滑动变阻器(20 Ω，2 A) J．滑动变阻器(200 Ω，1 A) (1) 实验中需用到的仪器有 ________( 用字母 序号表示)； (2)在下面方框内画出实验电路图； (3)对应实验电路图将实物连线补充完整．
【解析】(1)因为灯泡的最大电流为 0.55 A，故 电流表选 C；灯泡的电压不超过 2.5 V，则电压表选 A；滑动变阻器选阻值较小的 F；(2)电路如图；
(3)伏安特性曲线如图；
(4)小灯泡的电阻随温度而变化的情况为：小 灯泡电阻随温度升高而增大．
【答案】(1)C A F (2)实验电路图见解析 (3)伏安特性曲线见解析 (4)小灯泡电阻随温度升高而增大
考点一
描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验设计
例 1 一学习小组要用伏安法尽量准确地描绘一个标 有“6 V 1.5 W”的小灯泡的 I－U 图线，现有下列器材 供选用： A．学生电源(直流 9 V) B．开关一个、导线若干 C．电压表(0～3 V，内阻约 10 kΩ) D．电压表(0～6 V，内阻约 10 kΩ) E．电压表(0～10 V，内阻约 30 kΩ) F．电流表(0～0.3 A，内阻约 0.1 Ω)
高考物理总复习 专题七 实验八 描绘小灯泡的伏安特性曲线
实验准备 实验目的 通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变
化规律.
实验原理 金属导体的电阻率随温度升高而___增__大____，从而使得金属
导体的电阻随___温__度_____变化而发生相应的变化.一个灯泡，不 正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可能相差几倍到几十倍. 它的伏安特性曲线并不是一条___直__线_____，即灯丝的电阻是非 ___线__性___的.本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝 灯泡在某一电压变化范围内其阻值的变化，从而了解它的导电
(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________W.(计算结果保留两位小数)
解析：(1)要使电阻器两端电压从零开始变化，滑动变阻器 应采用分压接法.电路如图 S8-10 甲所示.
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.
甲
乙
丙
丁
图 S8-5
(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.
(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.
答案：(1)连线如图 D32 所示.
描绘小灯泡的伏安特性曲线
连接。 的位置。
小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大，故小灯泡的伏安特性 曲线I—U图线应为斜率 曲线。 画U—I曲线时不要画成折线，而应当画成平滑的曲线，对误差较大 的点应当舍弃为。
下图是某晶体二极管的伏安特性曲线，请你根据这条曲
线说出通过二极管的电流和二极管两端的电压的关系。
电流表（0~0.6A、3A）
滑动变阻器（20Ω）
电池组
开关
导线若干，坐标纸一张，铅笔一支等。
（1）按实验原理图连接好电路。
在连接电路时接线的顺序为“先串后并”
：
①先连好电源、电键、滑动变阻器所组变阻器的两个接线柱上（一上一下） ③最后将伏特表并接在小灯泡的两端。
0.1
1.0
2.0
3.0 U/V
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．
为使小灯泡上的电压能零开始连续变化，滑动变阻器应采用 本实验中，开关S闭合前应把滑动变阻器的滑动触头置于
描绘小灯泡的伏安特性曲线
（1）测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。
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（ I 、 U ）值，
在坐标系中描出各组数据所对应的点，用一条
平滑的曲线将这些点连接起来，就可以得到小
灯泡的伏安特性曲线。
小灯泡（3.8V 0.3A） 电压表（0~3V、15V）
（2）把滑动变阻器的滑片调到A端，经检查无误后，闭合开关S。
（3）改变滑动变阻器滑片的位置，在小灯泡额定电压范围内测出数组不同的 电压值U和电流值I，断开开关，并将测量填入表格。
描绘小灯泡伏安特性曲线
发光情况
不亮
微亮
逐渐变亮
正常发光
（1）在下图中画出I—U图线. （2）从图线上可以看出，当小 灯泡的电功率逐渐增大时，灯丝 电阻的变化情况 是 逐渐增大 。
（3）这表明导体的电阻随着温 度的升高而 增大 。
hysics
例2、请按电路图连接好实物图。
hysics
例3、某同学研究三种导电元件的伏安特性，他根据实 验中所测得的数据，分别绘制了I-U图线，如图所示，下列 说法正确的是 A．图（1）的元件可以作为标准电阻使用 B．图（2）的阻值随电压升高而增大 C．图（3）的阻值随电压升高而增大 D．只有图（2）才是可能的
⑴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 A2 （填“A1”或“A2”）,应该 选用的滑动变阻器是 R1 （填“R1”或“R2”）。
⑵应选用下图所示的哪个电路进行实验？ hysics
A
⑶按照正确的电路图连接下图的实物图
hysics ⑷通过实验得到如下数据 (I和U分别表示小灯 泡上的电流和电压),在上图中画出小灯泡的I一 U曲线 .
U/V
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6
(4) 拆除电路，整理仪器。
hysics
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．
图3
hysics
(3)实验中测得有关数据如下表： U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 I/A 0.10 0.16 0.20 0.23
2.00 0.25
高二物理高效课堂资料2.3实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化，滑动变阻器
应采分用 压式 连接.
3.实验器材 小灯泡(3.8V，0.3A)一只， 电压表(0~3V~15V)一只， 电流表(0~0. 6A~3A)一只， 滑动变阻器(20Ω)一只， 学生低压直流电源(或电池组)、 开关一只、 导线若干、 坐标纸、 铅笔.
(5)整理实验器材.
小灯泡的伏安特性曲线
某同学做“描绘小灯泡的伏安法特性曲 线”实验，实验室提供了下表中的器材.
小灯泡L（额定电压2.5V,额定 直 流 电 源 E （ 电 动 势
电流250mA）
3V，内阻不计）
电 流 表 A1( 量 程 300mA ， 内 阻 电流表A2(量程500mA，
约0.5Ω)
小灯泡的电流随电压的增大趋势
逐渐平缓等.
变式训练1：标有“12V，24W”的灯泡一个， 为了测定不同电压下该灯泡的消耗功率(电压 2V~12V)，现有如下器材：
A.直流电源15V(内阻不计)；
B.直流电流表0~0.6A~3A(内阻约为1Ω)；
C.直流电流表0~60mA~300mA(内阻约5Ω);
D.直流电压表0~3V~15V(内阻15kΩ); E.直流电压表0~25V~100V(内阻约200kΩ); F.滑动变阻器10Ω、5A； G.滑动变阻器1kΩ、3A.
I
(2)在图(c)电路中，电源电动势恒为9V，电流 表读数为70mA，定值电阻R1＝250Ω.由热敏电阻 的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为 V； 电阻R2的阻值为 Ω.
(1)由图8-6-5可知，热敏电阻的阻值 大于滑动变阻器的最大阻值，并且加在热敏电 阻的电压从零开始增大，图8-6-6(a)电路电压 可从0V调到所需电压，调节范围较大.
高中物理--实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
实验二描绘小灯泡的伏安特性曲线【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【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：因为小电珠电阻很小，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】小电珠(“3.8 V,0.3 A”或“2.5 V,0.6 A”)、4～6 V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、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．把滑动变阻器的滑动片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S。
3．移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值UU(V) 0 0.2 0.4 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8I(A)应的点，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．拆除电路，整理仪器。
【注意事项】1．本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，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连接：目的是为了使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化．3．U－I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，以防出现很大误差．4．建立坐标系时，纵轴表示电压，横轴表示电流，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸。
【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．【典型例题】一、实验原理和器材的选择例题：有一小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线，现有下列器材供选用：A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)B．电压表(0～15 V，内阻20 kΩC．电流表(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(最大阻值为10 Ω，允许最大电流为2 A)F．滑动变阻器(最大阻值为500 Ω，允许最大电流为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所示的电路图来完成实验，其理由是：_______________________ _________.(2)电压表选、电流表选、滑动变阻器选。
【解析版】高考物理实验专题特训(8)描绘小灯泡的伏安特性曲线
实验八：描绘小灯泡伏安特性曲线一.实验目的(1)描绘小灯泡伏安特性曲线。
(2)分析伏安特性曲线变化规律。
二.实验器材小灯泡.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。
三.实验步骤(1)按图1连接电路，在闭合开关前变阻器滑片靠近图中所示A端．(2)闭合开关，移动滑片P，读出十几组U.I值，并记录在表格中。
(3)建立U一I坐标系，将所得几组U.I值在坐标上描出所对应点．(4)用平滑曲线将各点连接起来，即为U一I图线．四.数据处理实验中，在调节滑动变阻器滑片位置改变灯泡两端电压时，尽量使灯泡电压变换有规律，然后再对应地读电流值．然后在根据所取电压.电流最大值，选取适当横纵坐标分度，描点画图，这样可以使所取点在坐标平面内分布尽量大而且点子分布疏密程度均匀一些．五.注意事项(1)本实验中被测小灯泡灯丝电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．(2)本实验要作出U一I图线，要求测出一组包括零在内电流.电压值，故控制电路必须采用分压接法．(3)为保护元件不被烧毁，电键闭合前变阻器滑片应位于图中A端．(4)加在灯泡两端电压不要超过灯泡额定电压．(5)连图线时曲线要平滑，不在图线上数据点应均匀分布在图线两侧，绝对不要画成折线。
六.误差分析本实验所描绘小灯泡U一I特性曲线本身就包含了一定定性特征，所以误差分析不是本实验主要实验目。
本实验误差主要来源于测量电路存在系统误差，即未考虑电压表分流，测得电流值比真实值大；其次还在着读数误差和作图时描点误差．考点一实验原理与操作[典例1]为探究小灯泡电功率P和电压U关系，小明测量小灯泡电压U 和电流I，利用P＝UI得到电功率。
实验所使用小灯泡规格为“3.0 V 1.8 W”，电源为12 V电池，滑动变阻器最大阻值为10 Ω。
(1)准备使用实物电路如图实81所示。
请将滑动变阻器接入电路正确位置。
(用笔画线代替导线)图实81(2)现有10 Ω.20 Ω和50 Ω定值电阻，电路中电阻R1应选________Ω定值电阻。
物理高考实验之描绘小灯泡的伏安特性曲线
2019物理高考实验之描绘小灯泡的伏安特性曲线实验：描绘小灯泡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.理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是一条直线.1、实验原理(1)测多组小灯泡的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、实验器材小灯泡“3.8 V,0.3 A”、电压表“0～3 V～15V”、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)将小灯泡、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，就得到小灯泡的伏安特性曲线.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.5、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，电流表外界，由于电压表的分流，是测得的电流值大于真实值。
(2)测量时读书带来的误差。
(3)在坐标纸上描点，作图带来的误差。
【规律方法总结】两种接法的适用条件(1)限流式接法适合测量阻止较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小)。
(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最大电阻要大)。
高考实验专题：描绘小灯泡伏安特性曲线--解析版
描绘小灯泡伏安特性曲线—解析版1.〔2021全国理综I〕某同学探讨小灯泡的伏安特性，所运用的器材有：小灯泡L〔额定电压3.8V，额定电流0.32A〕：R〔阻值1000ΩΩ〕；电源E〔电动势5V，内阻不计〕；开关S；电压表V〔量程3V，内阻3kΩΩ〕;固定电阻导线假设干。
〔1〕试验要求能够实现在0~3V的范围内对小灯泡的电压进展测量，画出试验电路原理图。
〔2〕试验测得小灯泡伏安特性曲线如图〔a〕所示。
〔1〕由试验曲线可知，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〞〕。
EΩ〕和题给器材连接成图〔b〕所示的电路。
调整滑动变阻器R的阻值，可以变更小灯泡的〔2〕用另一电源实际功率。
闭合开关S，在R的变更范围内，小灯泡的最小功率为_____W，最大功率为_______W.〔结果均保存两位小数〕【参考答案】〔1〕电路如图〔2〕当滑动EΩ〕的伏安特性曲线，如图中曲线II所示，与小灯泡变阻器接入电路中的电阻为零时，在图〔a〕中画出电源伏安特性曲线的交点即为电路工作点，该点纵横坐标值的乘积等于小灯泡的最大功率，最大功率为P max=UI=3.62×0.318=1.17W。
2．〔2021广西五市考前联考〕在“描绘小灯泡的伏安特性曲线〞的试验中，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1A 〔量程3A ，内阻约0.1Ω〕 电流表2A 〔量程600mA ，内阻约5Ω〕 电压表1V 〔量程3V ，内阻约3kΩ〕 电压表2V 〔量程15V ，内阻约200kΩ〕滑动变阻器1R 〔阻值0~10Ω，额定电流1A 〕 滑动变阻器2R 〔阻值0~1kΩ，额定电流300mA 〕〔1〕在该试验中，电流表应选择_________〔填“1A 〞或“2A 〞〕，电压表应选择________〔填“1V 〞或“2V 〞〕，滑动变阻器应选择________〔填“1R 〞或“2R 〞〕〔2〕某同学用导线a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 和h 连接成如图甲所示的电路，假设用该电路测得灯泡的工作电压U 和电流I ，依据UR I计算此时灯泡的，那么灯泡电阻的测量值________真实值〔填“大于〞、“等于〞或“小于〞〕。
高二物理实验描绘小灯泡的伏安特性曲线
高二物理实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线，并对其变化规律进行分析。
二、实验原理1.金属导体的电阻率随温度的升高而增大，导致金属导体的电阻随温度的升高而增大。
以电流I 为纵坐标，以电压U 为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I —U 图像。
2.小灯泡电阻极小，所以电流表应采用外接法连入电路；电压应从0开始变化，所以滑动变阻器采用分压式接法，并且应将滑动变阻器阻值调到最大。
三、实验器材小灯泡一盏，电源一个，滑动变阻器一个，电压表、电流表各一台，开关一个，导线若干，直尺一把。
四、实验步骤1.将电流表（0-0.6A ）、电压表机械调零（0-3v ）2.按照电路图连接电路，并将滑动变阻器的滑片P 移至A 端，如图：3.闭合开关S ，将滑片P 逐渐向B 端移动，观察电流表和电压表的示数，并且注意电压表示数不能超过小灯泡额定电压，取5-8组，记录数据，整理分析。
4.拆除电路，整理桌面，将器材整齐地放回原位。
以电流I 为纵坐标，以电压U 为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I —U 图像。
结论：七、实验结论1.小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线。
2.曲线原因的分析：根据欧姆定理，IU R =应该是一条直线，但是那仅仅是理想电阻，R 是恒定不变的但是在现实的试验中，电阻R 是会受到温度的影响的，此时随着电阻本身通过电流，温度就会增加，R 自然上升，对于IU R =来说，R代表图线中的斜率，当R不变时，图像是直线，当变化时，自然就是曲线。
八、误差分析1.测量时未考虑电压表的分流，造成电流I的实际值大于理论值。
2.读数时没有读准确，在估读的时候出现误差。
3.描绘图像时没有描绘准确造成误差。
十、注意事项1.实验前注意检查电表是否指零，如果不指零，要调节定位螺丝使指针指零。
经过计算可知，小灯泡电阻较小，为了减小误差，电流表采用外接法，为了使小灯泡两端的电压能从零开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式接法；2.实验过程中为了减小误差，电压表量程要进行变换。
高考物理 50描绘小灯泡的伏安特性曲线实验精解分析
高考题精解分析：50描绘小灯泡的伏安特性曲线实验高频考点：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验动态发布：2011·福建理综卷21题（2）、2010浙江理综第21题、2010安徽理综第21题命题规律：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验是高考考查的重点和热点，考查描绘小灯泡的伏安特性曲线实验的试题综合性强、难度中等。
命题分析考查方式一定性考查回旋加速器【命题分析】描绘小灯泡的伏安特性曲线实验由于要求小灯泡两端电压从零开始逐渐增大，所以必须采用分压电路；小灯泡的电阻一般只有几欧姆，所以采用电流表外接。
画元件两端电压从零开始的伏安特性曲线必须采用分压电路。
高考考查描绘小灯泡的伏安特性曲线实验难度中等。
例1（2011·福建理综卷21题（2））某同学在探究规格为“6V，3W”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_______档进行测量。
（填选项前的字母）A.直流电压10VB.直流电流5mAC.欧姆×100D.欧姆× 1②该同学采用图甲所示的电路进行测量。
图中R为滑动变阻器（阻值范围0~20Ω,额定电流1.0A），L为待测小电珠，○V为电压表（量程6V，内阻20kΩ），○A为电流表（量程0.6A，内阻1Ω）,E为电源（电动势8V，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点至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”）【解析】：由于小电珠的电阻一般不大，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欧姆×1，选项D正确。
高考物理一轮复习讲义专题4：描绘小灯泡的伏安特性曲线、测金属的电阻和电阻率
专题4：描绘小灯泡的伏安特性曲线、测金属的电阻和电阻率1．现要描绘一个标有“2.5V0.6W”小电珠的伏安特性曲线。
实验室提供的器材有：A．电池组（电动势为3.0V，内阻未知）；B．电流表（量程为0~250mA，内阻约为2Ω）；C．电压表（量程为0~3V，内阻约3kΩ）；D．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）；E．电阻箱（阻值范围0~999.9Ω）；F.电键一个、导线若干。
(1)请你帮助小华同学在图1所示的虚线框内将电路设计补充完整__________。
(2)若某次测量过程中，电流表和电压表的示数分别如图2、3所示，则此次测量小灯泡的电阻值为___________Ω（计算结果保留2位有效数字）。
仅从系统误差的角度分析，该测量值___________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
图像大致如图4所示。
由此可知，随着(3)小华测出多组I、U值，并描绘出小电珠的I U电流的增大，小电珠的电阻___________。
（填“增大”“减小”或“不变”）2．某同学想要描绘标有“3.8 V0.3 A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求实验尽量准确。
可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：电压表V，量程0~5 V，内阻约5 kΩ电流表A1，量程0~500 mA，内阻约0.5 Ω电流表A2，量程0~100 mA，内阻约4 Ω滑动变阻器R1，最大阻值10 Ω，额定电流2.0 A滑动变阻器R2，最大阻值100 Ω，额定电流1.0 A直流电源E，电动势约6 V，内阻可忽略不计(1)上述器材中，电流表应选___________，滑动变阻器应选___________（填写所选器材的字母符号）。
(2)该同学正确选择仪器后连接了图甲所示的电路，为保证实验顺利进行，并使误差尽量小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的两项问题：①___________________；②____________________。
物理高考高频考点50实验描绘小灯泡的伏安特性曲线.doc
高频考点50:实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线1. （2013 •天津高考）要测绘一个标有“3 V 0.6 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,闪阻约1 Q）; 电流表（量程为0〜250 mA,闪阯约5 Q）;电压表（量程为0〜3 V，内阻约3 kO）；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 Q，额定电流1 A）B.滑动变阻器（最大阻值1 750 Q，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）。
r—<S>1—© -—® -- 11―®~®~A B C（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如阁所示。
如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，|Aj阻为5 Q的电源两端，小灯泡消耗的功率是 ___________ W。
2. （2014 •云南联考）有一个小灯泡Z上标有“4.8V，2W”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/与它两端电压的平方以的关系曲线。
有卜列器材可供选用：A.电压表V,（0〜3V,内阻3kQ）B.电压表V2（0〜15 V, A阻15kQ）C.电流表A（0〜0.6A，内阻约1 Q）D.滑动变阻器斤（10 2 A）E.学生电源（直流6 V,内阻不计）F.开关、导线若干（1）实验屮所用电压表应选用，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流表读数/与此时流过小灯泡的电流A的定量关系是__________ ,下图的四个图像中可能正确的是 ________3.(2014 •徐州摸底)某同学准备探究一未知元件0的伏安特性曲线，他设计了如图甲所示的电路图。
高中物理电学实验：描绘小灯泡伏安特性曲线
实验：描绘小灯泡伏安特性曲线1. 某实验小组测绘一只额定电压为3V的小灯泡的伏安特性曲线．（1）实验室提供的电压表的量程为2.5V，内阻为2kΩ，想把它的量程扩大为4V，需串联的电阻的阻值为________Ω．（2）实验中，要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，闭合开关前滑动变阻器的正确接法是图中________（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）的连接方式．（3）完成实验后，实验小组同学根据测得的数据描绘出小灯泡的U−I曲线，如图所示．当小灯泡两端电压为2.2V时的电阻为________Ω，此时小灯泡消耗的电功率为________W．（计算结果保留两位有效数字）2. 某探究小组利用如图甲所示的电路图来研究某小灯泡L的电阻、功率随着电流变化的关系：所用仪器为：电流表A1（量程10mA，内阻R A1=100Ω）；电流表A2（量程0.6A，内阻R A2=0.5Ω）；滑动变阻器R0(0−20Ω，额定电流2A）；定值电阻R=200Ω，电源（电动势E=3V，内阻不计）；开关S及导线若干．（1）根据图甲的测量电路原理图，用笔画线代替导线，在图乙所给的实物图上连线；（2）该探究小组根据他们在图乙上所连的正确实验电路图，当开关S闭合后，通过调节滑动变阻器R0的阻值，读出电流表A1和电流表A2一一对应的电流值，填写在下列表格中：实验次数123456A1的读数I1/mA0 1.0 2.0 4.0 6.08.0A2的读数I2/A00.130.200.340.420.48请你利用他们测出的数据在图丙中的I2−I1的坐标图上画出I2−I1的图线；（3）根据你所画的I2−I1图像可知，随着电流逐渐增大，小灯泡L的阻值逐渐________．（4）当电流表A1的读数I1=6.0mA时，小灯泡L消耗的电功率为________W．3. 为了研究小灯泡的电阻随温度变化的规律，某同学设计了如图甲所示的电路，电路中选用的小灯泡的额定值为“2.8V0.28A”．（1）实验室提供的滑动变阻器有R1（50Ω，1.5A）、R2（5Ω、2A），本实验应选用_____（选填“R1”或“R2”）．（2）根据设计的电路图，连接好乙图中的电路图．（3）在某次测量中，电压表的示数如图丙所示，其读数为________V．（4）根据测得的电压，电流值，作出U−I图像如图丁实线所示，由图像可得，小灯泡正常发光时的电流为________A（保留三位有效数字），这个电流值与额定电流有差别的原因是________．（5）图丁中a为电压为1.00V时图线上的点的割线，b为该点的切线，要求图线上该点对应的灯泡的电阻，应求________（选填“a”或“b”）的斜率，由图线可以分析：小灯泡的电阻随温度的升高而________．4. 某小组通过实验描绘一标有“3V0.8W”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：A．电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）B．电流表（量程为0∼0.6A，内阻约为1Ω）C．电压表（量程为0∼3V，内阻约为3kΩ）D．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）（1）按照实验要求对器材进行连线，如图甲所示，其中应该去掉的导线是________（选填相应的字母）．（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片应该置于最________端（选填“左”或“右”）．（3）以电压表的读数U为横轴，以电流表的读数I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，如图乙所示，由图可知：随着电压的增大，小灯泡的电阻如何变化________（填“变大”“变小”或“不变”），发生变化的原因是________．（4）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．5. 某同学想要描绘标有“2.5V0.3A”字样的小灯泡的伏安特性曲线，要求小灯泡两端的电压由零逐渐增加到额定值，且尽量减小实验误差，可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计B．电压表V：量程为3V，内阻约为1kΩC．电流表A：量程为300mA，内阻约为0.25ΩD．滑动变阻器R：最大阻值为10Ω，额定电流为2.0A（1）根据给出的实验器材，在虚线框中设计出实验电路原理图．（2）如图所示为该同学根据实验数据描绘出的小灯泡的伏安特性曲线，随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率________（填“增大”“减小”或“不变）．6.某同学利用下列器材描绘一只发光二极管在加正向电压时的U−I图线．A．发光二极管（正向电压小于等于2.5V，最大工作电流为20mA）B．电压表V（量程为3V，内阻很大）C．毫安表A（量程为3mA，内阻为68Ω）D．滑动变阻器R（0∼20Ω）E．定值电阻R0=12ΩF．电池组（E=3V，内阻不计）G．开关和导线若干（1）该同学对实验器材已经进行了部分连线，请用笔画线代替导线，把图甲中实验器材连接成完整的实验电路．（2）某次测量中，电压表、毫安表的示数如图乙中（a）、（b）所示，则发光二极管两端电压U=________V，通过发光二极管的电流I=________mA（结果保留三位有效数字）．（3）通过实验该同学描绘出了发光二极管的正向U−I图线如图丙所示．若把此发光二极管和阻值为100Ω的定值电阻串联后与电池组（E=3V，内阻不计）组成闭合电路，此时发光二极管的阻值R D=________Ω，功率为________W．7. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的器材如下：待测小灯泡（12V，6W）电源（电动势15V，内阻不计）电流表（0∼0.6A，内阻约0.125Ω；0∼3A，内阻约0.025Ω）电压表（0∼3V，内阻约3kΩ；0∼15V，内阻约15kΩ）滑动变阻器R（0∼10Ω）开关及导线若干．（1）电流表应选用________量程．（2）某同学在图（a）所示的实物图中已连接了部分导线，请在答题卡上完成实物图的连线．（3）若某次电流表的示数如图（b）所示，该读数为________A．（4）调节滑动变阻器，记录多组电压表和电流表的读数，作出的I−U图线如图（c）所示．某同学将小灯泡与该电源、定值电阻R0=22.5Ω串联构成回路，小灯泡消耗的功率为________W（结果保留两位有效数字）．8. 某同学测绘标有“4.8V，0.3A”字样的小灯泡的电功率P随电压U变化的图像，要使小灯泡两端的电压从0到4.8V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（器材序号字母如下）：A．电流表（量程为0.6A，内阻约为1Ω）B．电流表（量程为3A，内阻约为0.2Ω）C．电压表（量程为6V，内阻约为2kΩ）D．电压表（量程为15V，内阻约为4.5kΩ）E．滑动变阻器（阻值范围为0∼20Ω，额定电流为2A）F．滑动变阻器（阻值范围为0∼2kΩ，额定电流为0.5A）G．电池组（电动势为6V，内阻约为1Ω）（1）选用的电流表为________；选用的电压表为________；滑动变阻器为________．（填写序号字母）（2）在图甲所示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图像，如图乙所示，小灯泡在1.5V电压下的阻值为________Ω．9. 为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，本实验所用器材如下：A．待测小灯泡（3V 500mA）B．电流表A（0∼0.6A，内阻约0.2Ω）C．电压表V（0∼3V，内阻5kΩ）D．滑动变阻器R2（0∼5Ω，3A）E．直流电源E（约3V，内阻不计）F．开关S，导线若干（1）图甲中画出了实验的部分电路，请你补全电路图．（2）实验所绘制的灯泡的伏安特性曲线如图乙，由图可知，灯泡的电阻随电压和电流的增大而________（填“增大”“减小”或“不变”）．（3）若将该实验用到的电压表量程扩大为15V，与它串联的电阻的阻值应为________Ω．10. 用如图（甲）所示的电路图研究额定电压为2.4V的灯泡L的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下工作时的电阻值．（1）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应该放在________端（选填“a”或“b”）．（2）按电路图（甲）测出的灯泡电阻值比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）．根据所得到的图像如图（乙）所示，它在额定电压下实际功率P=________W（结果保留两位有效数字），I−U图像是一条曲线而不是直线的原因是________．参考答案与试题解析实验：描绘小灯泡伏安特性曲线一、实验探究题（本题共计 10 小题，每题 15 分，共计150分）1.【答案】（1）1200（2）丁（3）8.5,0.57【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）根据串并联电路特点得2.5V2000Ω=(4−2.5)VR串，解得R串=1200Ω．（2）要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，所以滑动变阻器采用分压接法，闭合开关前滑动变阻器接入电路的阻值应最小，所以滑动变阻器的正确接法是丁．（3）由小灯泡的U−I曲线可知当小灯泡两端电压为2.2V时，通过小灯泡的电流为0.26A，所以此时小灯泡的电阻为R=UI = 2.2V0.26A≈8.5Ω，小灯泡消耗的电功率为P=UI=2.2V×0.26A≈0.57W．2.【答案】（1）如解答图所示．（2）如解答图所示．（3）增大（4）0.75【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线【解析】1111【解答】解：（1）如图所示：（2）如图所示：（3）由图线分析可知，随着电流增大，灯泡L的电阻增大．（4）由表格可知，电流表A1的读数I1=6.0mA时，电流表A2的读数I2=0.42A，小灯泡两端电压U L=(R+R A1)×I1=1.8V，流过小灯泡的电流I L=I2−I1=0.414A，小灯泡L消耗的电功率P=U L I L≈0.75W．3.【答案】（1）R2（2）如解答图所示．（3）2.40（4）0.285（0.283∼0.287均得分）,电压表有分流作用（5）a,增大【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）由于滑动变阻器分压接法，为了使调节时电压表的示数变化尽可能趋于均匀以及操作便捷，滑动变阻器应选择最大阻值较小的R2．（2）根据电路图连接实物图如图所示：（3）小灯泡的额定电压为2.8V，所以电压表所选量程为0∼3V，图丙电压表示数为2.40V．（4）由图像可得小灯泡正常发光时的电流约为285mA=0.285A（0.283∼0.287均得分），这个电流值比额定电流值大的原因是电压表有分流作用．可知，图中割线的斜率为该点的电阻，所以当小灯泡的电压为1V时的电阻对应的是a （5）根据公式R=UI的斜率，且当电流增大时，小灯泡的电功率增大，灯丝温度会越来越高，割线的斜率越来越大，小灯泡的电阻会增大．4.【答案】（1）c（2）左（3）变大,随着电压的升高，灯丝电阻的温度升高，电阻增大（4）0.72（0.68∼0.76均可）【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线【解析】1111【解答】解：（1）由图可知，电压表左侧分别接了两条导线，由于本实验应采用电流表外接法，故应将导线c去掉；（2）由图可知，测量部分与滑动变阻器左侧并联，为了让电压从零开始调节，滑片开始时应置于最左端；（3）I−U图像中图像的斜率表示电阻的倒数，则可知，随着电压的升高电阻增大，原因是灯丝电阻随温度的升高而增大；（4）在灯泡伏安特性曲线里作出电源的伏安特性曲线，如图所示，由图可知，小灯泡两端的电压约为0.72V．5.【答案】（1）如解答图所示．（2）增大【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）如图所示：（2）从绘制出的伏安特性曲线的弯曲情况可以看出，随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻增大，故电阻率增大．6.【答案】（1）如解答图所示．（2）2.05（2.04∼2.06）,12.0（3）200,2×10−2【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）滑动变阻器阻值较小，为能使发光二极管两端电压在较大范围内变化，控制电路需采用分压电路．设计电路如图所示:正确连线如图所示：（2）电压表V的最小分度为0.1V，应估读到下一位，读数为2.05V．毫安表A的读数为1.80mA，根据并联电路规律可知通过发光二极管的电流为(1.80+1.80×6812)mA=12.0mA．（3）根据闭合电路欧姆定律可知发光二极管两端电压U=E−Ir，在U−I坐标系中做出U=3−100I的关系图线，与发光二极管的伏安特性曲线相交于点（10.0mA，2.00V），如图所示：此状态下二极管的电阻R D=UI = 2.0010.0×10−3Ω=200Ω，功率P D=UI=2.00×10.0×10−3W=2×10−2W．7.【答案】（1）0.6A（2）如解答图所示．（3）0.4（4）2.4（2.2∼2.6均正确）【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）小灯泡的额定功率为6W，额定电压为12V，因此小灯泡的额定电流I=PU=0.5A，因此电流表的量程选0∼0.6A即可．（2）如图所示．（3）电流表的量程为0∼0.6A，因此电流表的示数为0.4A．（4）根据题意知，当R0与小灯泡串联在电路中时，灯泡两端电压与电流的关系为U L=U−IR0，在小灯泡的伏安特性曲线图中做出小灯泡的I−U图线如图所示：由图可知，两图线的交点即为小灯泡的实际工作状态，所以小灯泡的实际功率P=UI=6V×0.4A= 2.4W．8.【答案】（1）A,C,E（2）如解答图所示．（3）22.5【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线【解析】电表的选择原则是首先要保证电表安全，即通过电表的实际最大电流或电压不能超过电表的量程，再就是要读数精确，这就要求实际电压或电流值不能远小于电表的量程，一般要求电表指针在14∼34间较合理．在用伏安法做电学实验时，如果待测电阻值远小于电压表内阻（或R VRx >RxR A）时用电流表外接法测得的误差较小，当要求电流或电压值从零调时，滑动变阻器应用分压式接法．【解答】解：（1）因小灯泡额定电压为4.8V，故电压表应选C；又额定电流为0.3A，故电流表应选A；又电压从零计，所以滑动变阻器应用分压式接法，应选E．（2）因小灯泡最大电阻为R L=UI=16Ω<<R V，故电流表应用外接法，又变阻器用分压式，故电路图如图所示：（3）由P−U图像知U=1.5V时P=0.1W，由P=U 2R 得R=U2P=1.520.1Ω=22.5Ω．9.【答案】（1）如解答图所示．（2）增大（3）20k【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线【解析】（1）根据实验原理作出实验电路图，然后连接实物电路图．（2）根据图示图像应用欧姆定律分析答题．（3）根据电压表的改装原理应用串联电路特点与欧姆定律分析答题．【解答】解：（1）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，待测灯泡电阻约为：R=UI =30.5Ω=6Ω，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为5kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：（2）由图示图像可知，随电压增大，通过灯泡的电流增大，电压与电流的比值增大，故灯泡电阻变大．（3）电压表量程为3V，内阻为5kΩ，要把电压表的量程扩大到15V，量程扩大5倍，电压表内阻扩大为原来的5倍，内阻为25kΩ，应给电压表串联一个20kΩ的电阻．10.【答案】（1）a（2）偏小,1.2,小灯泡的电阻随温度的升高而增大【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线【解析】本题（1）的关键是明确变阻器采用分压式接法时，电键闭合前应将滑片置于输出电压最小的一端以保护电流表；题（2）的关键是根据欧姆定律写出电阻测量值和真实值的表达式即可；对于I−U图像，应根欧姆定律写出关于I与U的函数表达式，可知图像上的点与原点连线的斜率倒数应等于小灯泡的电阻，然后讨论即可．【解答】解：（1）闭合开关前，应将滑动触头置于输出电压最小的a端，以保护电流表．（2）根据欧姆定律，电阻测量值为R测=UI，若考虑电压表内阻影响，待测电阻的真实值为R真=UI−I V，比较可知R测<R真，所以测出的灯泡电阻值比真实值偏小；根据I−U图像读出U=2.4V时对应的电流I=0.5A，所以小灯泡的实际功率为P实=1.2W；根据欧姆定律应有：I=UR =1RU，可见I−U图像上的点与原点连线斜率的倒数等于灯泡的电阻，由于连线的斜率逐渐减小，所以小灯泡的电阻随温度的升高而增大，即I−U图像是一条曲线而不是直线的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大．。
天津高考专题十描绘小灯泡的伏安特性曲线
描绘小灯泡的伏安特性曲线1．描绘小灯泡伏安特性曲线的实验电路如图14－22所示，所用小灯泡的额定电压是3.8V。
图14－22(1)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(2)根据某次实验记录的数据在坐标系中描点如图14－23。
试在坐标系中画出该小灯泡的伏安特性曲线，并从图象中求出该小灯泡的额定功率。
图14－23(3)该小灯泡在1V电压下不发光，当时灯丝的实际电阻是多大?该小灯泡在2V电压下开始发出微弱的黄光，此时灯丝的实际电阻又是多大?小灯泡在不同电压下的实际电阻为什么不相同?(4)试将图14－24所示的实物连接成实验电路。
图14－242．为了测量一个“12V、5W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材：电源：12V，内阻不计；电流表：0～0.6A，0～3A，内阻可忽略；电压表：0～3V，0～15V，内阻很大；滑动变阻器：阻值范围0～20 ，允许最大电流1A；开关一个，导线若干。
实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到12V。
(1)请在虚线框中画出实验电路图。
(2)按画出的电路图，在图14－25所示实物图上连接成实验电路。
图14－25(3)某同学测得小灯泡的伏安特性曲线如图14－26所示。
某次测量时，电流表指针位置如图14－27所示，电流表读数为______A，此时小灯泡的实际功率为______W。
图14－26 图14－272013天津高考（3）要测绘一个标有“3V 0.6W”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3V，并便于操作。
已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω):电流表（量程为0~250m A，内阻约5Ω);电压表（量程为0~3V，内限约3kΩ):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）。
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高考物理考前指导
描绘小灯泡的伏安特性曲线
一、实验目的
用描迹法画出电场中一个平面上的等势线．
二、实验原理
用平面导电纸上的恒定电流场模拟真空中的等量异种电荷的静电场，当电场中与导电纸接触的两探针尖端的电势差为零时，与探针相连的电流表中电流为零，从而可以通过探针找出电流场中的等势点，并依据等势点描出等势线．
三、实验器材
平整的塑料板(木板)、图钉、白纸、复写纸、导电纸、圆柱形的铜电极、导线、学生低压直流电源(或电池组)、探针两根、灵敏电流表．
四、实验操作
1．器材安装
(1)铺“三纸”：在平整的塑料板(或木板)上依次使白纸、复写纸、导电纸(将导电面朝上)穿过螺杆铺放，并用图钉固定．
(2)固电极：将两个圆柱形铜电极A、B分别套在螺杆上，并用螺母拧紧(保证与导电纸接触良好)，AB相距约10 cm.
(3)接线路：如图实－1所示．
①将电极A、B分别与6 V的直流电源的正、负极相连接．
②将两根探针分别接到电流计的“＋”“－”接线柱上．
2．基淮点选取
在导电纸上画两个电极的连线AB，在连线上取等距的五个点作基准点a、b、c、d、e，并用探针把它们的位置复印在白纸上．
3．等势点探测
(1)接通电源，将探针接触电极A，另一探针接触导电纸(注意跨度要小，保证电流表示数不要太大)，判断出指针偏转方向与电流方向的关系．
(2)将左手探针跟AB连线上某一基准点相接触，然后在导电纸平面AB连线旁距此基准点约1 cm处轻轻移动右手探针，直到电流表指针不再发生偏转，用探针把这一点位置复
印在白纸上．
(3)按步骤(2)的方法在这个基准点两侧逐步由近及远地探测得到4～8个等势点．
(4)按同样的方法，找出其余四个基准点的4～8个等势点，断开电源．
4．等势点描绘
取出白纸，根据五个基准点的等势点画出五条平滑的曲线，如图实－2所示．
五、注意事项
1．对导电纸
(1)导电纸不得折叠、划伤，且要保持清洁．否则导电物质分布不均匀，甚至出现断路，影响等势点的分布．
(2)安装时，有导电物质的一面向上．
(3)实验过程中“三纸”不要移动．
2．对两电极
(1)两电极必须完全相同，且为圆柱形．
(2)与导电纸必须充分接触好(压紧)．
(3)不可太靠近导电纸边缘．
3．对电流表
(1)必须选零刻度在中央的．
(2)若双量程表应选较小的量程(灵敏度要高)．
4．对电源
(1)直流6 V：电压过低效果差，过高会引起电阻率变化．
(2)电压稳定：用直流稳压电源，或内阻极小的4节新干电池，否则会引起等势线畸变．
5．对探测过程
(1)先判明指针偏转方向与电流方向关系．
(2)牢记AB两电极的电势高低关系(正最高，负最低)．
(3)寻找等势点时，要从基准点附近由近及远地逐渐推移，不可贸然进行大跨度的移动，以免电势差过大，发生电流计电流过大现象．
(4)探测等势点不要太靠近导电纸的边缘，因为实验是用电流场模拟静电场，导电纸边缘的电流方向与边界平行，并不与等量异种点电荷电场的电场线分布相似．
(5)要充分利用指针偏转方向与电流方向关系，迅速寻找等势点．
(6)导电纸上的导电物质很薄，寻找等势点时，不要用探针在导电纸上划动，用点接触法．
(7)两探针不可长时间接在电路上，且不可直接触及两电极．
6．对等势线描绘
描绘等势线时要用平滑曲线将各等势点连接起来，不能画成折线．
六、误差分析
1．所使用的电流表的精度是本实验产生误差的主要因素之一，因此在条件允许的情况下，要尽可能使用精度较高的电流表；
2．电极与导电纸是否接触良好也是本实验产生误差的主要因素之一，对此，安装电极时要加以注意，可以在木板上垫3张～5张白纸；
3．导电纸是否符合要求也是本实验产生误差的主要因素之一，导电纸的电阻率应远大于金属电极的电阻率才能使电极本身成为等势体；导电涂层要均匀，纸上导电性才能一致，否则会使测绘出的等势线产生畸变；
4．圆柱形电极的大小也会给本实验带来误差，圆柱形电极应选一样大的直径为 1 cm的磨平铜柱．
【2013高考突破】
1．(9分)在实验中，发现等势线发生了畸变，则产生误差的原因可能是( )
A．电流表的灵敏度不高
B．电极与导电纸接触不良
C．导电纸涂层不够均匀
D．以上说法都不对
2．(9分)图为描绘电场中等势线的装置示意图，所用的灵敏电流表是电流从哪一接线柱流入，
其指针就向哪一侧偏转．在寻找基准点O的另一等势点时，探针Ⅰ与O点接触，另一探针Ⅱ与导电纸上的c点接触，电流计的指针向负接线柱偏转，为了尽快探测到新等势点，探针Ⅱ应由c点逐渐( )
A．向上移B．向下移C．向左移D．向右移
3．(9分)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，如图所示，所用的电表指针偏转方向与流入电流的关系是：当电流从正接线柱流入电表时，指针偏向正接线柱一侧．一位学生用这个电表探测基准点2两侧的等势点时，把接电表正接线柱的探针E1接触基准点2，把接电表负接线柱的探针E2接触纸上的某一点，发现表的指针发生了偏转，为了探测到等势点，则 ( )
A．若电表指针偏向正接线柱一侧，E2应右移
B．若电表指针偏向正接线柱一侧，E2应左移
C．若电表指针偏向负接线柱一侧，E2应右移
D．若电表指针偏向负接线柱一侧，E2应左移
【答案】BC
4．(9分)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，根据不同的实验原理应相应选取不同的测量电表，下列选项正确的是( ) A．若用“等电势差”描绘等势线，用电压表
B．若用“等电势”描绘等势线，用灵敏电流计
C．用灵敏电流计描绘等势线时，两探针可分别与电极接触
D．用电压表描绘等势线时探针可与电极接触
5．(9分)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，先在导电纸上画出电极a、b(模拟点电荷)的连线，在连线上选取间距大致相等的5个点c、d、e、f、g，如图所示，G 为灵敏电流表，甲、乙为两探针，则实验中 ( )
A．探针甲不动，移动乙
B．探针乙不动，移动甲
C．电流表示数为零时说明电流表断路
D．图中虚线表示电场线
6．(9分)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，若将电源电压降低一些，则
( )
A．描绘出的等势线形状与原来相同
B．描绘出的等势线形状与原来不同
C．基准点之间的电势差比原来小一些
D．基准点之间的电势差比原来大一些
7．(9分)下列哪些措施不会影响所描绘的等势线的形状( )
A．把直流电源的电压变为原来的两倍
B．把直流电源改为交流电源
C．把圆柱形电极改为长方体电极
D．把灵敏电流表换成内阻很大的电压表，利用电压表探测基准点的等势点
8．(12分)如图所示，两个金属条制成的电极A、B平行放置并用螺栓紧紧地压在导电纸上，与导电纸接触良好，接通电源后用描迹法画出金属板间电场在平面上的等势线，在此实验中：(1)灵敏电流计指针偏转方向与流入电流的关系是：当电流从正(负)接线柱通入电流计时，指针偏向正(负)接线柱一侧．如图所示，一位同学用这个电流计探测基准点“1”两侧的等势点时，把接电流计负接线柱的探针P1压紧基准点“1”，把接电流计正接线柱的探针P2接触导电纸上某一点，发现电流计的指针偏向负接线柱一侧，则探针P2与导电纸的接触点应向________移(填“左”或“右”)．
(2)在此实验中，为使所测定等势点的位置更精确，两极间的电压应适当________一些(填“大”或“小”)．
【答案】(1)左(2)大
9．(12分)均匀导电纸上放置两平行的长方形银条，如图甲所示，两银条上的A0和B0点
连接电动势为6V的电池，一理想电压表的负接线柱接A0，正接线柱接一探针P.
(1)当P接于B1时，电压表的读数是多少？将P沿B1B2移动会观察到什么？
(2)若将探针沿A0B0移动，并将所记录的电压表读数U对探针与A0的距离x绘成图线，如图乙所示．
①说出在A0B0上U的变化．
②求点X的电场强度，并说明其方向．
③忽略边际效应，在图甲的两银条间粗略描绘电势递增为1V的等势线．
10．(13分)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中，用在导电纸上形成的电流场模拟静电场，描绘一个平面上的等势线．吴利同学想模拟带负电的点电荷附近电场在一个平面上的等势线，他在木板上依次铺上白纸、复写纸、导电纸，并用图钉固定，然后在导电纸中央固定一个小圆柱形电极A，如图甲所示．
(1)还需要一个什么形状的电极？答：__________.在图甲中画出示意图，并完成电路连接；
(2)通电后，要描绘出过C点的等势线，还需要的仪器是__________，操作步骤是__________；
(3)描绘出的等势线应是正圆形，而实验中实际得到的图样却出现明显变形，如图乙所
示．右边明显偏离圆形而向外凸起，其原因可能是__________(写出一个即可)．。