備戰(zhàn)2019年高考物理 考點一遍過 考點42 實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線（含解析）

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1、實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線 1．實驗器材： 小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆。 2．實驗數(shù)據(jù)處理： （1）在坐標(biāo)紙上以U（自變量）為橫軸，I（因變量）為縱軸，建立直角坐標(biāo)系。 （2）在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點。 （3）將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到伏安特性曲線。 3．實驗注意事項： （1）由于小燈泡燈絲的電阻較小，電流表一般采用外接法。 （2）要作出I–U圖象，需測出多組電壓和電流的數(shù)據(jù)，甚至要求電壓從零開始變化，故控制電路的滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法。 （3）電壓表或電流表的量程應(yīng)達到用電器的額定電流，作出的圖線

2、才能用來分析計算額定功率。 （4）電壓表或電流表的指針應(yīng)該能偏轉(zhuǎn)到滿刻度的以上。 4．誤差分析： （1）電壓表和電流表讀數(shù)產(chǎn)生的偶然誤差。 （2）電流表采用外接法時，由于電壓表分流，使電流表的測量值大于真實值時產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。 （3）在坐標(biāo)紙上描點、作圖時產(chǎn)生的偶然誤差。 在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，使用的小燈泡標(biāo)有“2.5 V，0.75 W”，其他可供選擇的器材有： A．電壓表V1（量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ） B．電壓表V2（量程15 V，內(nèi)阻約15 kΩ） C．電流表A1（量程3 A，內(nèi)阻約0.2 Ω） D．電流表A2（量程0.6 A，內(nèi)阻約1

3、Ω） E．滑動變阻器R1（0~1 kΩ，0.5 A） F．滑動變阻器R2（0~10 Ω，2 A） G．電源E（6 V） H．開關(guān)S及導(dǎo)線若干 （1）實驗中電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用________。（請?zhí)顚懫鞑那懊娴淖帜复a） （2）畫出實驗電路原理圖。 【參考答案】（1）A D F （2）如圖 【詳細解析】（1）根據(jù)小燈泡規(guī)格“2.5 V，0.75 W”可知，電壓表應(yīng)選A，電流表應(yīng)選D；由于實驗要求電壓從零調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，選擇總電阻小的F。 （2）由于小燈泡電阻較小，電流表采用外接法。 【名師點

4、睛】描繪伏安特性曲線問題的關(guān)鍵是實驗電路圖的設(shè)計： （1）電流表和滑動變阻器的連接，一般采用分壓外接電路。 （2）要使電流表和電壓表的量程與測量范圍相當(dāng)，如果相差較大，就要考慮改裝電表擴大量程。 1．（2018·廣東省百校聯(lián)考高三上學(xué)期11月月考）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，所用小燈泡標(biāo)有“3 V 0.3 A”字樣，并提供以下器材： A．電壓表V（0~5 V，內(nèi)阻約3 kΩ） B．電流表A1（0~3 A，內(nèi)阻約0.2 Ω） C．電流表A2（0~500 mA，內(nèi)阻約1 Ω） D．滑動變阻器R1（0~10 Ω） E．滑動變阻器R2（0~2 kΩ） F．直流電源E

5、（電動勢4.5 V，內(nèi)阻不計） G．開關(guān)S及導(dǎo)線若干 （1）為了提高測量的準(zhǔn)確度和調(diào)節(jié)方便，實驗中應(yīng)選用的電流表是___________（選填“B”或“C”），應(yīng)選用的滑動變阻器是__________（選填“D”或“E”）。 （2）在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖。 （3）正確設(shè)計并連接好實驗電路后，閉合開關(guān)S緩慢移動滑動變阻器的滑片，使小燈泡中的電流由零開始逐漸增大，直到小燈泡正常發(fā)光，由電流表和電壓表得到的多組示數(shù)描繪出的U–I圖象如圖所示，可知隨著小燈泡中的電流增大，小燈泡的電阻__________（選填“增大”“減小”或“不變”）。 【答案】（1）C D （2）如圖

6、所示 （3）增大 【解析】（1）小燈泡的額定電壓為3 V，小燈泡的額定電流為0.3 A，從安全和精確度方面考慮，所以電流表量程選500 mA的A2，故選C?？傠娮铻? 000 Ω的滑動變阻器連入電路，電流非常小，測量誤差較大，所以選用總電阻為10 Ω的滑動變阻器R1，故選D； （2）小燈泡在正常工作時的電阻，遠小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，“小外偏小”，電流表采用外接法。電壓和電流需從零開始測起，所以滑動變阻器采用分壓式接法。電路圖如圖所示： （3）通過燈泡的電流隨燈泡兩端電壓增大而增大，小燈泡的電阻隨溫度的升高逐漸增大，所以U–I圖象中的斜率也要逐漸增大，即小燈泡的電阻增大。

7、 【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握器材選取的原則，掌握滑動變阻器分壓式接法和限流式接法的區(qū)別，以及電流表內(nèi)外接的區(qū)別。 2．（2018·山東省濟南第一中學(xué)高二下學(xué)期期末）現(xiàn)要測定一個額定電壓2.5V 、額定功率約0.7 W的小燈泡的伏安特性曲線。 （1）為了測量的電壓能從零開始，測量誤差較小，請在圖甲中連好實物電路圖。 （2）合上開關(guān)前，滑動變阻器的滑動觸頭應(yīng)置于滑動變阻器的_____（填“左端”或“右端”）。 （3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，描繪出的U﹣I圖象如圖乙所示，由圖可知，當(dāng)燈泡的電壓為1.80 V時，小燈絲電阻為_____Ω，小燈泡的功率為_____ W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。 （4

8、）某小組在正常實驗中無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表、電壓表的讀數(shù)都調(diào)不到零，于是他們向老師求助，老師說該電路中有一根導(dǎo)線斷了，請問圖中哪根導(dǎo)線斷了？_____（填“ab”或者“cd”）。 【答案】（1）如圖所示 （2）左 （3）7.2 0.45 （4）ab 【解析】（1）題目中要求從零開始調(diào)節(jié)，故應(yīng)采用滑動變阻器的分壓接法；同時因燈泡內(nèi)阻較小，故電流表采用外接法；實物圖如圖所示 （2）由圖可知，要使測量部分電流由零開始調(diào)節(jié)，則滑片應(yīng)接在最左側(cè)； （3）由圖可知，當(dāng)電壓為1.80 V時，電流為0.25 A，電阻；此狀態(tài)P=UI=0.45 W； （4）無法使電流從零

9、開始調(diào)節(jié)說明沒有正確接成分壓接法；但電路有電流，則說明只能是ab出現(xiàn)斷路。 【點睛】本題考查描繪燈泡的伏安特性曲線的實驗，要求掌握分壓接法的原理；能正確接線并能分析故障。 如圖甲所示是某同學(xué)探究熱敏電阻阻值隨溫度變化的規(guī)律時設(shè)計的電路圖。 （1）根據(jù)電路圖，在圖乙的實物上連線。 （2）通過實驗，他得到了該熱敏電阻的伏安特性曲線如圖所示，由圖可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而________。 （3）他將這個熱敏電阻接入如圖所示的電路中，已知電源電壓為9 V，R1=30 Ω，內(nèi)阻不計的電流表讀數(shù)為500 mA，則R2的阻值為________。 【參考答案】（1）如圖所

10、示 （2）減小 （3）25 Ω 【詳細解析】（1）根據(jù)實驗原理圖連接實物圖，電壓表使0~15 V量程；電流表使用0~0.6 A量程，采用外接法；滑動變阻器采用分壓式接法。 （2）由伏安特性曲線可知，隨溫度升高，即電流增大，I–U圖線的斜率增大，即電阻減小。 （3）通過R1的電流，則通過熱敏電阻的電流，由I–U圖象可知，此時熱敏電阻兩端的電壓為4 V，則。 【名師點睛】電阻元件一般分為導(dǎo)體（金屬、合金、石墨等）和半導(dǎo)體（熱敏電阻、二極管等）兩類，在I–U圖中，導(dǎo)體的伏安特性曲線向上凸（電阻隨溫度升高而增大），半導(dǎo)體的伏安特性曲線向下凸（電阻隨溫度升高而減小）。 1．（201

11、8·浙江省嘉興市第一中學(xué)高二上學(xué)期期中考試）要測繪一個標(biāo)有“3 V 0.8 W”元件的伏安特性曲線，備用的器材有： 電池組（電動勢為4.5 V，內(nèi)阻約1 Ω）； 電流表（量程為0~300 mA，內(nèi)阻約5 Ω）； 電壓表（量程為 0~3 V，內(nèi)阻約3 kΩ）； 滑動變阻器（最大阻值5 Ω，額定電流1 A） 電鍵一個、導(dǎo)線若干 （1）將實物連線補充完整； （2）通過伏安特性曲線可以知道，隨著電壓的提高此元件的電阻_____；（選填“不變”、“增大”或“減小”） （3）把此元件直接串聯(lián)接在電動勢為3 V內(nèi)阻為10 Ω的電源兩端，此時該元件消耗的電功率為______W。（保

12、留兩位有效數(shù)字） 【答案】（1）如圖所示 （2）增大 （3）0.20~0.22 【解析】（1）電壓與電流從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示： （2）由題圖所示圖象可知，隨電壓增大通過燈泡的電流增大，電壓與電流表的比值增大，燈泡電阻增大。 （3）在燈泡I–U圖象坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的I–U圖象如圖所示： 由圖示可知，燈泡兩端電壓U=1.10 V，電流I=0.19 A，燈泡實際功率P=UI=1.10×0.19 W=0.21 W。 2．（2018·山東省山東師大附中高三最后一次模擬考試）二極管是一種半導(dǎo)體元件，

13、它的符號為“”，其特點是具有單向?qū)щ娦裕措娏鲝恼龢O流入時電阻比較小，而從負極流入時電阻比較大。 （1）某課外興趣小組想要描繪某種晶體二極管的伏安特性曲線。因二極管外殼所印的標(biāo)識模糊，為判斷該二極管的正、負極，他們用多用電表電阻擋測二極管的正、反向電阻。其步驟是：將選擇開關(guān)旋至合適倍率，進行歐姆調(diào)零，將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時，指針偏角比較小。然后將紅、黑表筆位置對調(diào)后再進行測量，指針偏角比較大，由此判斷___________（選填“左”、“右”）端為二極管的正極。 （2）廠家提供的伏安特性曲線如圖，為了驗證廠家提供的數(shù)據(jù)，該小組對加正向電壓時的伏安特性曲線進行了描繪，可選

14、用的器材有： A．直流電源E：電動勢3 V，內(nèi)阻忽略不計 B．滑動變阻器R：0~20 Ω C．電壓表V1：量程5 V、內(nèi)阻約50 kΩ D．電壓表V2：量程3 V、內(nèi)阻約20 kΩ E．電流表A1：量程0.6 A、內(nèi)阻約0.5 Ω F．電流表A2：量程50 mA、內(nèi)阻約5 Ω G．待測二極管D H．單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干 為了提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用_____（填序號字母）。 （3）為了達到測量目的，請在虛線框內(nèi)畫出正確的實驗電路原理圖。 （4）為了保護二極管，正向電流不要超過25 mA，請你對本實驗的設(shè)計或操作提出一

15、條合理的建議：____________________________________________。 【答案】（1）右 （2）D F （3）如圖所示 （4）可能的答案：a．在二極管支路串入一阻值合適的限流電阻起保護作用。b．閉合開關(guān)前滑動觸頭停在最左端，向右移動滑動觸頭時應(yīng)緩慢進行，同時仔細觀察電流表示數(shù)變化，以防止電流超過25 mA（只要回答合理均可） 【解析】（1）歐姆表內(nèi)部有電源，電源正極接在負接線柱上，當(dāng)紅表筆接觸右端時，說明紅表筆接入電源的負極；此時指針偏角較小，說明電阻較大，故說明接入了反向電壓，故二極管右端應(yīng)為正極； （2）電源電壓為3 V，故電壓表應(yīng)選3

16、V量程進行測量；而由坐標(biāo)可知，電路中電流較小，故電流表應(yīng)選50 mA的即可； （3）為了得出完整的圖象，應(yīng)采用分壓接法，同時因正向電阻較小，故可以采用外接法，原理圖如圖。 （4）為了防止超過最大電流，可以在電路中串接保護電阻；同時也可以通過實驗方法，即慢慢調(diào)節(jié)滑動觸片，注視電流表，使電流表示數(shù)不得超過25 mA。 【點睛】本題考查了歐姆表的原理及伏安特性曲線，綜合性較強，要求學(xué)生能全面掌握實驗知識；注意歐姆表的原理及分壓接法等基本原理。 在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，小燈泡規(guī)格為“3.8 V，0.3 A”。除開關(guān)、導(dǎo)線外，實驗室還提供了如下器材： 電壓表V（量程0

17、~5 V，內(nèi)阻約5 kΩ） 電流表A1（量程0~500 mA，內(nèi)阻約0.5 Ω） 電流表A2（量程0~100 mA，內(nèi)阻約4 Ω） 滑動變阻器R1（0~10 Ω，允許通過最大電流為2.0 A） 滑動變阻器R2（0~100 Ω， 允許通過最大電流為1.0 A） 直流電源E（電動勢約為6 V，內(nèi)阻約0.5 Ω） （1）上述器材中，電流表應(yīng)選______，滑動變阻器應(yīng)選______。（填器材符號） （2）請根據(jù)所選的器材，在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實驗電路的連接。 （3）實驗得到的伏安特性曲線如圖乙所示。再將被測小燈泡與—個電動勢為1.5 V，內(nèi)阻為5 Ω的電源連接組成閉合回

18、路，則通過小燈泡的電流________A。 【參考答案】（1）A1 R1 （2）如圖所示 （3）0.14~0.15 【詳細解析】（1）燈泡的額定電流為0.3 A，故電流表選擇A1；因?qū)嶒炓箅妷簭牧汩_始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器采用分壓式接法，選擇總電阻小的R1。 （2）控制電路采用分壓接法，測量電路采用外接法。 （3）接在電動勢為1.5 V，內(nèi)阻為5 Ω的電源兩端時，根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=U+Ir，代入數(shù)據(jù)可得I=–0.2U+0.3，在I–U圖象中作出該圖線，如圖所示，兩圖線的交點即為工作點，燈泡工作時的電流為0.15 A。 【名師點睛】描繪伏安特性曲線的實驗中，元件的伏

19、安特性往往是非線性的，即電阻是變化的，在不知道具體的電阻變化規(guī)律或I–U圖線函數(shù)時，無法根據(jù)歐姆定律列式求解元件的工作狀態(tài)參量。所以用圖象分析的方法，在伏安特性曲線坐標(biāo)系中，作出電源或等效電源的I–U圖線，該圖線表示外電阻變化時干路電流和路端電壓的關(guān)系。兩圖線的交點就既滿足元件的伏安特性，又滿足在等效電源下工作的情況，故該交點即元件的實際工作點。 1．（2018·貴州省遵義航天高級中學(xué)高三第四次模擬考試）要測繪一個標(biāo)有"2.5 V，0.6 W"小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加，并便于操作。已選用的器材有： A．電池組（電動勢為3 V，內(nèi)阻約1 Ω） B．電壓表V（

20、量程0~3 V，內(nèi)阻RV約為10 kΩ） C．電流表G（量程0~3 mA，內(nèi)阻Rg=100 Ω） D．電流表A（量程0~3 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω） E．定值電阻R3=0.5 Ω F．電鍵1個、導(dǎo)線若干 （1）為了比較準(zhǔn)確測量除上述器材中的A、B、F外還應(yīng)選用________。（填字母代號） （2）實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的__________。（填字母代號） A．滑動變阻器（最大阻值20 Ω，額定電流1 A） B．滑動變阻器（最大阻值1 750 Ω，額定電流0.3 A） （3）實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V。內(nèi)阻為5 Ω

21、的電源兩端，小燈泡消耗的功率是__________W。 【答案】（1）CE （2）A （3）0.1 【解析】（1）燈泡的額定電流為：，電流表A（量程0~3 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω）的量程太大，因此需要將電流計電流表G（量程0~3 mA，內(nèi)阻Rg=100 Ω）與定值電阻R3進行擴程，擴程后的量程為：可以滿足需求，因此還應(yīng)選用CE。 （2）因?qū)嶒炛胁捎梅謮航臃?，故滑動變阻器?yīng)選擇小電阻，故選A。 （3）在圖中作出電源的伏安特性曲線： 交點為燈泡的工作點，由圖可知，電流為0.1 A；電壓為1.0 V；則燈泡的功率P=UI=1×0.1 W=0.1 W。 2．（2018·福建省師

22、大附中高二上學(xué)期期中考試）為了描繪一個“、”的小燈泡的伏安特性曲線，提供以下器材： 直流電源E：，內(nèi)阻不計； 電流表A：量程分別為和，內(nèi)阻約為； 電壓表V：量程分別為和，內(nèi)阻約為； 滑動變阻器R：最大阻值為，允許通過的最大電流為； 開關(guān)一個；導(dǎo)線若干。 實驗時要求加在燈泡兩端的電壓可從調(diào)到。 （1）根據(jù)小燈泡的規(guī)格，電流表應(yīng)選擇量程__________（填“”或“”），電壓表應(yīng)選擇量程__________（填“”或“”）。 （2）在下面方框里畫出符合本實驗要求的電路圖，并根據(jù)電路圖連接右側(cè)的實物圖。（提示：電路圖和實物圖畫到答題紙上） （3）某次測量時，電流表指針位置如圖

23、所示，電流表讀數(shù)為__________，此時小燈泡的實際功率為__________。 【答案】（1）0~0.6 A 0~15 V （2）電路圖如圖1所示 實物圖如圖2所示 （3）0.40 2.40 圖1 圖2 【解析】（1）小燈泡的規(guī)格是“12 V、6 W”，燈泡的額定電壓，燈泡的額定電流；所以電流表應(yīng)選擇量程0~0.6 A，電壓表應(yīng)選擇量程0~15 V。 （2）實驗時要求加在燈泡兩端的電壓可從0 V調(diào)到12 V，則滑動變阻器采用分壓式接法；燈泡正常發(fā)光時的電阻，燈泡電阻遠小于電壓表內(nèi)阻，測量電路采用電流表的外接法；電路如圖： 實物連接

24、如圖： （3）電流表的分度值是0.02 A，電流表指針位置如題圖所示，電流表讀數(shù)為0.40 A；由燈泡的伏安特性曲線知，燈泡此時的電壓為6.0 V，此時小燈泡的實際功率。 1．在學(xué)校實驗室中測繪一只“2.5 V，0.5 W”小燈泡的伏安特性曲線，采用的電路如圖所示。實驗室備有下列實驗器材： A．電壓表V（量程0~3 V，內(nèi)阻約為15 kΩ） B．電流表A（量程0~0.6 A，內(nèi)阻約為10 Ω） C．變阻器R1（0~10 Ω，0.6 A） D．變阻器R2（0~2 000 Ω，0.1 A） E．電池組E（電動勢為3 V，內(nèi)阻約為0.3 Ω） F．開關(guān)S，導(dǎo)線若干

25、 （1）實驗中應(yīng)選用的滑動變阻器為_________（填寫序號）。 （2）電流表示數(shù)與小燈泡中的電流相比_________﹙填“偏大”、“偏小”或“相等”﹚。 （3）若I–U圖象中的虛線Ⅰ或Ⅱ表示小燈泡真實的伏安特性曲線，與實驗中得到的實線相比，虛線________ （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）才是其真實的伏安特性曲線。 2．（2018·廣東省惠州市華羅庚中學(xué)高二物理期末）某同學(xué)利用電流、電壓傳感器描繪小燈泡的伏安特性曲線，采用了如圖甲所示的電路。實驗中得出了如下表所示的一組數(shù)據(jù)： （1）圖甲中矩形框1中應(yīng)接________，矩形框2中應(yīng)接________，矩形框3中應(yīng)接_____

26、___。（均選填“電流傳感器”、“電壓傳感器”或“小燈泡”） （2）在圖乙中畫出小燈泡的U－I圖線。 （3）把與本題中相同的兩個燈泡接到如圖所示的電路中，若電源電動勢E＝4.5 V，內(nèi)阻不計，定值電阻R＝10 Ω，此時每個燈泡的實際功率是________ W。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 3．某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究燈絲電阻與溫度的關(guān)系，設(shè)計并完成了有關(guān)實驗，以下是實驗中可供選擇的器材： A．待測小燈泡（額定功率6 W，額定電流0.5 A） B．電流表（0~0.6 A，內(nèi)阻約0.1 Ω） C．電壓表（0~5 V，內(nèi)阻約5 kΩ） D．電壓表（0~15 V，內(nèi)阻約15 kΩ）

27、 E．滑動變阻器（0~50 Ω，1.5 A） F．滑動變阻器（0~1 000 Ω，0.1 A） G．直流電源（電動勢15 V，內(nèi)阻可忽略） H．開關(guān)一個、導(dǎo)線若干 （1）實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡兩端電壓可以在零至額定電壓范圍內(nèi)變化，從而測出小燈泡在不同電壓下的電流，則電壓表選________，滑動變阻器選________。（填字母序號） （2）請畫出為完成上述實驗而設(shè)計的電路圖。 （3）如圖所示是該小組測得小燈泡的I–U圖線，由圖可知，小燈泡兩端電壓為6 V時，電阻為______Ω；現(xiàn)有電動勢E=24 V、內(nèi)阻r=16 Ω的電源一個，學(xué)習(xí)小組將兩個該型號的小燈泡串聯(lián)接在電源

28、兩端，則每個燈泡的實際功率約為_______W。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 4．某實驗小組用如圖所示電路研究太陽能電池的U–I圖線。 （1）根據(jù)實驗方案，調(diào)整好各元件，連接實物，合上開關(guān)前各元件不再調(diào)整。用筆畫線代替導(dǎo)線，將實物圖連接完整。 （2）實驗數(shù)據(jù)如下表，在U–I圖中作出圖線。 U（V） 2.6 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.4 1.3 1.1 0.5 I（μA） 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 （3

29、）U–I圖中已畫出的線為某電阻元件的伏安特性曲線，將該電阻直接接到該光電池兩端，則電阻的功率為_______W。如果考慮到實驗電路中電表內(nèi)阻對電路的影響，則該電阻上的實際功率與測量值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。 5．（2018·湖北省宜昌市高二上學(xué)期期中考試）某實驗小組準(zhǔn)備探究某種元件Q的伏安特性曲線，他們設(shè)計了如圖（甲）所示的電路圖。請回答下列問題： （1）將圖（乙）中實物連線按圖（甲）的電路圖補充完整。 （2）在實驗過程中，開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最________端（填“左”或“右”）。閉合開關(guān)S后，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無論怎樣移

30、動變阻器滑片，總不能使電壓表的示數(shù)調(diào)為零，原因可能是圖（甲）中的____（選填a、b、c、d、e、f ）處接觸不良。 （3）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，作出該元件的I–U圖線如圖（丙）所示，則元件Q的電阻隨工作電壓的增大而_________（填“不變”、“增大”或“減小”），元件Q在U=0.8 V時的電阻值是____Ω。 6．某實驗小組要描繪一個標(biāo)有“3.8 V，1 W”的小燈珠L的R–U圖線，除導(dǎo)線和開關(guān)外，實驗室還提供以下器材： A．電壓表V（量程5 V，內(nèi)阻約5 kΩ） B．直流電源E（電動勢4.5 V，內(nèi)阻不計） C．電流表A1（量程150 mA，內(nèi)阻約2 Ω） D．電流

31、表A2（量程300 mA，內(nèi)阻約1 Ω） E．滑動變阻器R1（阻值0~10 Ω） F．滑動變阻器R2（阻值0~200 Ω） （1）為準(zhǔn)確測量、方便調(diào)節(jié)，電流表應(yīng)選用______，滑動變阻器應(yīng)選用______（填寫儀器符號）。 （2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出了R–U圖象，如圖甲所示。當(dāng)所加電壓為3.00 V時，實際消耗的電功率為______W。假設(shè)燈絲電阻R與其溫度t的關(guān)系是R=k(t+273)（k為比例系數(shù)），室溫為27 ℃，可知該燈珠正常發(fā)光時，燈絲的溫度約為_________℃。 （3）小燈珠的電功率P隨電壓U變化的圖象及其伏安特性曲線可能分別是圖乙中的_

32、_______。 A．①和③ B．①和④ C．②和③ D．②和④ 7．（2018·青海省西寧市第四高級中學(xué)高二上學(xué)期第二次月考）為描繪小燈泡L（2.5 V 1.0 W）的伏安特性曲線，某同學(xué)根據(jù)如下可供選擇的器材設(shè)計。 A．電流表（量程0.6 A，內(nèi)阻約1 Ω） B．電壓表（量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ） C．滑動變阻器（200 Ω，0.3 A） D．滑動變阻器（5 Ω，2 A） E．電池組（電動勢約3 V，內(nèi)阻未知） F．開關(guān)，帶夾子的導(dǎo)線若干 G．待測小燈泡 （1）實驗中滑動變阻器應(yīng)選擇__________（

33、填“C”或“D”），請以筆畫線代替導(dǎo)線將尚未連接好的電壓表連入電路中。 （2）在該同學(xué)連接最后一根導(dǎo)線的c端到直流電源正極之前，請指出其中僅有的兩個不當(dāng)之處：I.__________：Ⅱ.__________。 （3）改正上述兩個不當(dāng)之處后，他在測量中發(fā)現(xiàn)，無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電壓表和電流表的示數(shù)均不能取到較小值，其原因可能是導(dǎo)線__________（填圖中導(dǎo)線代號）沒有連接好 8．為描述“220 V 100 W”白熾燈的伏安特性曲線，提供的器材有：白熾燈、調(diào)壓變壓器，22 V交流電源，交流電壓表（量程300 V、內(nèi)阻300 kΩ），交流電流表（量程0.6 A、內(nèi)阻0.15

34、Ω），開關(guān)，導(dǎo)線若干。 （1）如圖（a）所示是調(diào)壓變壓器的構(gòu)造圖，在圓環(huán)形的鐵芯上只繞一個線圈。如果將220 V交流電接在變壓器的A、B端，測量電路接在B、P端。該變壓器用作_______（填“升壓”或“降壓”）變壓器。 （2）為使在額定電壓下測得的實驗數(shù)據(jù)的誤差盡量小，請在圖（b）中完成該測量電路原理圖的連線。在電路接通之前，應(yīng)將調(diào)壓變壓器的滑動觸頭P移動至_______（選“A”或“B”）端，并且將滑動變阻器的滑片移動至____（填“a”或“b”）端。 （3）根據(jù)測量結(jié)果描繪出白熾燈的伏安特性曲線如圖（c）所示。若將兩個“220 V 100 W”的白熾燈串聯(lián)后接入如圖（d）

35、所示的交流電路中，已知R1=1 kΩ，R2=10 kΩ，n1=200，n2=400，則通過白熾燈的電流為________A，電阻R1消耗的功率為________W。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 9．（2018·湖北省天門、仙桃、潛江三市高二（下）期末聯(lián)考）要做描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗，實驗室提供了以下器材： A．待測小燈泡（額定電壓2.5 V，額定電流0.5 A） B．電流表（量程3 A，內(nèi)阻約為1 Ω） C．電流表（量程0.6 A，內(nèi)阻約為5 Ω） D．電壓表（量程3.0 V，內(nèi)阻約為10 kΩ） E．電壓表（量程15.0 V，內(nèi)阻約為50 kΩ） F．滑動變阻器（最大阻值為1

36、00 Ω，額定電流50 mA） G．滑動變阻器（最大阻值為10 Ω，額定電流1.0 A） H．電源（電動勢為4.0 V，內(nèi)阻不計） I．電鍵及導(dǎo)線等 （1）為了順利完成實驗并能減小實驗誤差，電流表應(yīng)選用_____、電壓表選用_____、滑動變阻器選用_____（均填寫實驗器材前的字母） （2）根據(jù)選用的實驗的器材，連接了如圖甲所示的實驗電路。閉合電鍵前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移到_____端（填“A”或“B”）。 （3）閉合電鍵后將滑動變阻器滑片從一端移向另一端，測出多組電壓表和電流表的數(shù)值，作出小燈泡的I﹣U圖象如圖乙所示，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為1.6 V時，小燈泡的功率P=___

37、__W。 10．（2018·新課標(biāo)全國Ⅰ卷）某實驗小組利用如圖（a）所示的電路探究在25℃~80℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性，所用器材有：置于溫控室（圖中虛線區(qū)域）中的熱敏電阻RT，其標(biāo)稱值（25℃時的阻值）為900.0 Ω：電源E（6V，內(nèi)阻可忽略）：電壓表 （量程150 mV）：定值電阻R0（阻值20.0 Ω），滑動變阻器R1（最大阻值為1 000 Ω）：電阻箱R2（阻值范圍0-999.9 Ω）：單刀開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2。 實驗時，先按圖（a）連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0℃，將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0：保持R

38、1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0：斷開S1，記下此時R2的讀數(shù)，逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0°C，實驗得到的R2-t數(shù)據(jù)見下表。 t/℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R2/Ω 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0 回答下列問題： （1）在閉合S1前，圖（a）中R1的滑片應(yīng)移動到_____填“a”或“b”）端； （2）在圖（b）的坐標(biāo)紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并做出R2-t曲線

39、； （3）由圖（b）可得到R1，在25 ℃~80 °C范圍內(nèi)的溫度特性，當(dāng)t=44.0 ℃時，可得R1=____Ω； （4）將Rt握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖（c）所示，該讀數(shù)為____Ω，則手心溫度為______℃。 11．（2017·新課標(biāo)全國Ⅰ卷）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A）；電壓表V（量程3 V，內(nèi)阻3 kΩ）；電流表A（量程0.5 A，內(nèi)阻0.5 Ω）；固定電阻R0（阻值1 000 Ω）；滑動變阻器R（阻值0~9.0 Ω）；電源E（電動勢5 V，內(nèi)阻不計）；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。 （1）實驗要求能夠

40、實現(xiàn)在0~3.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖。 （2）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。 由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_________（填“增大”、“不變”或“減小”），燈絲的電阻率__________（填“增大”、“不變”或“減小”）。 （3）用另一電源E0（電動勢4 V，內(nèi)阻1.00 Ω）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為__________W，最大功率為__________W。（結(jié)果均保留2位小數(shù)） 12．（2016·天津卷）

41、某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8 V，0.3 A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量數(shù)據(jù)盡量精確，繪制曲線完整，可供該同學(xué)選用的器材除了開關(guān)、導(dǎo)線外，還有： 電壓表V1（量程0~3 V，內(nèi)阻等于3 kΩ） 電壓表V2（量程0~15 V，內(nèi)阻等于15 kΩ） 電流表A1（量程0~200 mA，內(nèi)阻等于10 Ω） 電流表A2（量程0~3 A，內(nèi)阻等于0.1 Ω） 滑動變阻器R1（0~10 Ω，額定電流2 A） 滑動變阻器R2（0~1 kΩ，額定電流0.5 A） 定值電阻R3（阻值等于1 Ω） 定值電阻R4（阻值等于10 Ω） 定值電阻R5（阻值等于1 kΩ） 電源E（E=6 V，內(nèi)

42、阻不計） （1）請畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁。 （2）該同學(xué)描繪出的I–U圖象應(yīng)是下圖中的______。 13．（2015·浙江卷）圖1是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖。 （1）根據(jù)圖1畫出實驗電路圖。 （2）調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖2中的①②③④所示，電流表量程為0.6 A，電壓表量程為3 V。所示讀數(shù)為：①__________②__________③__________④__________。兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為__________和__________。 14．（2015·廣東卷）某實驗小

43、組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表（內(nèi)阻約為3 kΩ）、電流表（內(nèi)阻約為1 Ω）、定值電阻等。 （1）使用多用電表粗測元件X的電阻。選擇歐姆“×1”擋測量，示數(shù)如圖（a）所示，讀數(shù)為_______Ω。據(jù)此應(yīng)選擇圖______（填“b”或“c”）電路進行實驗。 （2）連接所選電路，閉合S；滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，電流表的示數(shù)逐漸_________（填“增大”或“減小”）；依次記錄電流及相應(yīng)的電壓；將元件X換成元件Y，重復(fù)實驗。 （3）圖（d）是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U–I圖線，由圖可判斷元件______（填“X”或“Y”）是非線性元件。 （4）該小組

44、還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21 Ω的定值電阻，測量待測電池組的電動勢E和電阻r，如圖（e）所示。閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00 V；斷開S2，讀數(shù)為1.00 V，可得E=______V，r=______Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電表）。 1．（1）C （2）偏大 （3）Ⅱ 2．（1）電壓傳感器 小燈泡 電流傳感器 （2）如圖所示 （3）0.20~0.26 【解析】（1）由電路圖甲可知，電壓傳感器1小燈泡的電壓，電壓傳感器3測量燈泡的電流，因此圖甲中矩形框1中應(yīng)接電壓傳感器，矩形框2中應(yīng)接小燈泡，矩形框3中應(yīng)接電流傳感器； （

45、2）根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)，利用描點法可以正確畫出小燈泡的U–I圖線如圖所示； （3）由圖丙串聯(lián)電路的知識結(jié)合燈泡的U–I圖線可知，當(dāng)電流為0.28 A時，電阻電壓為：U=0.28 A×10 Ω=2.8 V，燈泡電壓為0.85 V，此時的整個回路電壓為：2.8 V+0.85 V+0.85 V=4.5 V符合條件，因此此時燈泡的實際功率為：P=UI≈0.26 W，在范圍0.20 W~0.26 W內(nèi)都正確。 3．（1）D E （3）如圖 （3）15 3.8 4．（1）如左圖 （2）如右圖 （3）3.1×10–4 偏大 5．（1）如圖所示 （2）左

46、f （3）減小 16 【解析】（1）分析電路原理圖，得出對應(yīng)的實物圖如圖所示； （2）為了保證電路安全，在實驗過程中，開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最左端，閉合開關(guān)S后，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無論怎樣移動變阻器滑片，總不能使電壓表的示數(shù)調(diào)為零，則說明電路沒有達到分壓的效果，故圖中f沒有連接好。 （3）圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以元件Q的電阻隨工作電壓的增大而減小，元件Q在U=0.8 V時的電流為0.05 A，所以Q的電阻值是。 6．（1）A2 R1 （2）0.78 2 327 （3）C 7．（1）D 如圖所示 （2）在連接電路時，開關(guān)S不應(yīng)

47、閉合 滑片沒有移到分壓電路分壓為零的位置即滑片P沒有置于b端 （3）③ （2）由電路圖可知，在連接電路時，開關(guān)S不應(yīng)閉合；滑片沒有移到分壓電路分壓為零的位置即滑片P沒有置于b端； （3）實驗時，無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電壓表和電流表的示數(shù)均不能取到較小值，滑動變阻器被接成了限流接法，由電路圖可知，導(dǎo)線③沒有接好。 【點睛】滑動變阻器采用分壓接法時，電壓與電流可以從零開始變化，滑動變阻器采用限流接法時，電壓與電流不能從零開始變化，在學(xué)習(xí)過程中注意加以區(qū)分。 【點睛】解答此題常見錯誤主要有：一是沒有掌握滑動變阻器的分壓接法和限流接法在開關(guān)閉合前滑動頭的位置；二是沒有

48、認真閱讀題述的實驗過程，導(dǎo)致不能把電阻箱R的讀數(shù)與熱敏電阻阻值聯(lián)系起來。 11．（1）如圖所示 （2）增大 增大 （3）0.39 1.18 （3）當(dāng)滑動變阻器的阻值為9 Ω時，電路電流最小，燈泡實際功率最小，此時由E0=U+I(r+R)得I=–0.1U+0.4，在圖中作出該直線如左圖所示，交點坐標(biāo)約為U=1.75 V，I=0.225 A，P1=UI=0.39 W；當(dāng)滑動變阻器的阻值為0時，燈泡消耗的功率最大，作圖線I=–U+4，此時交點坐標(biāo)為U=3.70 V，I=0.32 A，如右圖所示，最大的功率P2=UI=1.18 W。 12．（1）如圖 （2）B 13．（1）如圖 （2）0.10 A 0.24 A 2.00 V 0.25 V 8.3 Ω 2.5 Ω（2.5 Ω 8.3 Ω也可） 【解析】（1）由實物圖可知，電流表采用外接法，滑動變阻器采用分壓式接法。 （2）①的讀數(shù)為0.10 A；②的讀數(shù)為0.24 A；③的讀數(shù)為2.00 V，④的讀數(shù)為0.25 V。 燈泡兩端電壓小時，電流也小，故①④為一組數(shù)據(jù)，②③為一組數(shù)據(jù)，故得到的電阻分別為和。 14．（1）10 b （2）增大 （3）Y （4）3.2 0.50 31