9.4實驗十：描繪小電珠的伏安特性曲線

國練基礎

1.為了描繪標有“3V,0.4W”的小燈泡的伏安特性曲線，要求燈泡電壓能從零開始變化。所給器材如下:

A.電流表（0?200mA,內(nèi)阻0.50）

B.電流表（0-0.6A,內(nèi)阻0.01。）

C.電壓表（0-3V,內(nèi)阻5k。）

D.電壓表（0-15V,內(nèi)阻50kQ）

E.滑動變阻器（0?10Q,0.5A）

F.滑動變阻器（0~lkQ,0.1A）

G.電源（3V）

H.電鍵一個，導線若干

（1）為了完成上述實驗,實驗中應選擇的儀器是

（2）在方框中畫出實驗電路圖.

［答案］ACEGH

【解析】

（1）口］描繪標有“3V,0.4W”的小燈泡的伏安特性曲線，需要：電源、開關、導線，由于燈泡額定電壓為

3V,電壓表需要選擇C,燈泡額定電流為

,P0.4八…

I=——=—AA?0.13A

U3

電流表選擇A,燈泡兩端電壓要從0開始，所以滑動變阻器采用分壓式接法，要選擇阻值較小的滑動變阻

器E。

故選ACEGH=

（2）［2］滑動變阻器應采用分壓式接法，電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，電路如圖所

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2.用下列器材組裝成一個電路，既能測量出電池組的電動勢￡和內(nèi)阻r,又能同時探究小燈泡的伏安特性。

A.電壓表Vi（量程5V、內(nèi)阻很大）

B.電壓表V2（量程3V、內(nèi)阻很大）

C.電流表A（量程3A、內(nèi)阻很小）

D.滑動變阻器R（最大阻值10。、額定電流3A）

E.小燈泡（2.5V,5W）

F.電池組（電動勢E,內(nèi)阻r）

G.開關一只，導線若干

實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的電阻，多次測量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表Y的示數(shù)增大，則電壓表V?的示數(shù)減小。

（1）請將你設計的實驗電路圖在圖甲的虛線方框中補充完整。

（2）每一次操作后，同時記錄電壓表Y和V2的讀數(shù)5和“，電流表A的示數(shù)，組成兩個坐標點（5，/）,

（4,/），標到U-I坐標中，經(jīng)過多次測量,最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示，則電池組的電動勢￡=V、

內(nèi)阻尸Qo（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）在坐標中兩條圖線在N點相交，此時小燈泡的阻值R為Q,實際功率為W,電池組

的總功率為Wo（結(jié)果都保留三位有效數(shù)字）

【答案】4.51.012.55.009.00

【解析】

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(1)[1]電路如圖所示

(2)[2][3]由圖示電源的U-/圖像可知，圖像的縱截距為4.5,則電源電動勢

E=4.5V

電源內(nèi)阻

r=—=1.0Q

AZ

(3)[4]由于兩圖線交點坐標值為

U=2.5V

I=2.0A

此時燈泡電阻

-=7=1.25-

[5]燈泡的功率

P=W=2,5x2.0W=5.00W

[6]電源的總功率

P&=EI=4.5x2.0W=9.00W

3.某同學想要描繪標有“3.8V,0.3A”字樣的小燈泡上的伏安特性曲線，要求測量數(shù)據(jù)，繪制曲線盡量準

確，且操作方便，可供選擇的器材除小燈泡、開關、導線外，還有：

電壓表V,量程0?5V,內(nèi)阻約5k。

電流表Ai,量程0?500mA,內(nèi)阻約0.5。

電流表A2,量程。?100mA,內(nèi)阻約4。

滑動變阻器R/,最大阻值10。，額定電流2.0A

滑動變阻器尺2，最大阻值100Q,額定電流L0A

直流電源E,電動勢約6V,內(nèi)阻可忽略不計。

(1)上述器材中，電流表應選,滑動變阻器應選(填寫所選器材后的字母)。

(2)請畫出實驗電路圖o

(3)該同學通過實驗得出了小燈泡的/-U圖像如圖所示，由圖可知，隨著電壓的增加小燈泡的電阻逐漸

(選填：增大、減小)；當小燈泡上的電壓為3.00V時，小燈泡的電阻是(保

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留3位有效數(shù)字）。

（4）該同學在獲得了（3）中小燈泡的圖像后，又把兩只這樣的小燈泡并聯(lián)，直接接在電動勢4V,

內(nèi)阻為8。的電源上組成閉合回路，請你利用圖像計算此時一只小燈泡的功率約為W（保

留2位有效數(shù)字）。

（5）該同學又研究了某二極管的伏安特性曲線（如圖所示），下列說法正確的是o

A.只要加正向電壓該二極管的電阻就為零

B.只要加反向電壓該二極管中就沒有電流通過

C.加正向電壓時，隨著電壓升高，它的電阻增大

D.加正向電壓時，隨著電壓升高，它的功率增大

（1）[1]⑵小燈泡額定電流為0.3A,故電流表選擇A—要求測量數(shù)據(jù)，繪制曲線盡量準確，應盡量多測數(shù)

據(jù)，故滑動變阻器應采用分壓接法，使用阻值范圍較小的滑動變阻器A即可。

（2）[3]因小燈泡電阻約為

3S

Q?12.7Q

0.3

電壓表內(nèi)阻遠大于小燈泡電阻，故采用電流表外接法，電路如圖

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(3)。圖像上點與原點連線斜率的倒數(shù)表示電阻，故隨著電壓的增加，小燈泡的電阻逐漸增大。

當小燈泡上的電壓為3.00V時，電流為0.28A,小燈泡電阻為

(4)[6]把兩只這樣的小燈泡并聯(lián)，直接接在電源上，根據(jù)閉合電路歐姆定律有

U=E-21r

代入數(shù)據(jù)

C/=4-16/

兩圖像的交點表示此時小燈泡實際的電壓、電流，故小燈泡的功率為

P=1.00x0.19W=0.19W

(5)[7]A./-U圖像上點與原點連線斜率的倒數(shù)表示電阻，由圖知，加正向電壓較小時，該二極管的電

阻大于零，A錯誤；

B.由圖知，加反向電壓較大時，該二極管中有電流通過，B錯誤；

C./-。圖像上點與原點連線斜率的倒數(shù)表示電阻，由圖知，給該二極管加正向電壓時，隨著電壓升高，

它的電阻減小，C錯誤；

D.給該二極管加正向電壓時，隨著電壓升高，電流也增大，則它的功率增大，D正確。

故選D。

4.某同學通過實驗來測繪小燈泡的/U圖像。所用器材如下：

待測小燈泡一只，額定電壓為2.5V,電阻約幾歐姆；

電壓表一個，量程0~3V,內(nèi)阻約3k。；

電流表一個，量程0?0.6A,內(nèi)阻約0.1C；

滑動變阻器一個，干電池兩節(jié)，開關一個，導線若干。

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（1）請在圖甲中補全實驗的電路圖；

（2）圖甲中開關S閉合之前，為了保證電路安全，應把滑動變阻器的滑片置于（選填"A”或

者“B”）；

（3）實驗測得小燈泡兩端電壓為2.5V時，電流表示數(shù)如圖乙所示為A；

（4）測繪的小燈泡/U圖像如圖丙所示，小燈泡的電阻隨電壓增大而（選填“增大”、“減小”

或者“不變”）。

【解析】

（1）[1]測繪/U圖像要求電壓變化范圍大，滑動變阻器采用分壓式，小燈泡電阻約幾歐姆，屬于小電阻,

采用電流表外接法，所以電路如圖所示

（2）[2]當滑動變阻器的滑片置于A端時，小燈泡兩端電壓為零，所以，為了電路安全，應置于A端。

（3）[3]電流表的最小刻度為0.02A,根據(jù)讀數(shù)規(guī)則，不需要向下一位估讀，所以，讀數(shù)為0.42A。

（4）[4]/U圖像的點與原點連線的斜率代表電阻的倒數(shù)，隨電壓的升高，斜率減小，所以，電阻增大。

5.惠來縣第一中學物理科技小組要描繪一個標有“3V,0.8W”的小燈泡的伏安特性曲線，要求燈泡兩端的

電壓由零逐漸增大，且盡量減小實驗誤差?？晒┻x用的器材除導線、開關外，還有：

A.電池組（電動勢為4.5V）

B.電流表（量程為0?300mA,內(nèi)阻約為1。）

C.電流表（量程為0?3A,內(nèi)阻約為0.1。）

D.電壓表（量程為3V,內(nèi)阻約為3kQ）

E.滑動變阻器（最大阻值為IkQ,額定電流為0.1A）

F.滑動變阻器（最大阻值為20。，額定電流為1A）

（1）為了完成該實驗，需要選擇合適的器材，電流表應該選擇（選填"B”或"C”），滑動變阻

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器應該選擇(選填“E或F”)。

(2)實驗電路應選用下圖中的(填選項字母)。

(3)從圖乙可知，當燈泡兩端電流為0.26A時，小燈泡的電阻等于(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

0.3

0.2

0.1

1.02.03.0UN

乙

【答案】BFB8.1

【解析】

(1)小燈泡的額定電流

/=—A~0.27A=270mA

為了減小誤差，電流表選擇B,要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增大，滑動變阻器采用分壓式連接，為了方

便調(diào)節(jié)，滑動變阻器選擇阻值較小的F。

(2)[3]小燈泡的電阻約為

&===11.25。

P

計算可得

心＞且

R旦

為了減小誤差，電流表采用外接法，由于要測盡可能多的數(shù)據(jù)則滑動變阻器應采用分壓式接法。

故電路圖選B。

(3)[4]從圖乙可知，當燈泡兩端電流為0.26A時，電壓約為2.1V,則燈泡的電阻為

R=—Q?8.1Q

0.26

國練提升

1.(2022?山西呂梁?二模)某物理學習小組的同學在研究性學習過程中，用伏安法研究一小燈泡(4V,0.45W)

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的伏安特性，要求多次測量盡可能減小實驗誤差，備有下列器材：

A.直流電源（6V,內(nèi)阻不計）

B.電流表Ai（量程0?3A,內(nèi)阻等于0.5。）

C.電流表A2（量程0?60mA,內(nèi)阻等于25。）

D.電壓表Vi（量程0?15V,內(nèi)阻等于15k。）

E.電壓表V2（量程0?3V,內(nèi)阻等于3kQ）

F.滑動變阻器R(0-20Q,5A)

G.滑動變阻器上（0-200Q,1A）

H.定值電阻叢（阻值25。）

I.定值電阻&（阻值IkQ）

J.開關與導線若干

（1）實驗中電壓表應選,電流表應選,滑動變阻器應選（均填寫器材前面的序號）;

（2）請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖

（3）該小組通過實驗描出了電流表示數(shù)與電壓表示數(shù)的關系如圖甲所示;

（4）該小組將實驗用小燈泡、阻值為50。的定值電阻和內(nèi)阻不計、電動勢為4V的電源連成圖乙電路，此

時小燈泡的功率為W（保留2位有效數(shù)字）。

【答案】ECF0.067(0.065?0.069之間均正確)

【解析】

（1）口][2][3]根據(jù)小燈泡的額定電壓（4V）和功率（0.45W）可計算其額定電流為112.5mA,可知電壓表

需要選擇V（量程0?3V,內(nèi)阻等于3k。），并將其改裝為量程大于4V的電壓表。電流表需選擇A（量程

0?60mA內(nèi)阻等于25。），并將其改裝為量程大于112.5mA的電流表，由于要研究伏安特性，故需選用分

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壓電路，滑動變阻器應選擇尺（0~200,5A）,所以電壓表應選E,電流表應選C,滑動變阻器應選F；

（2）[4]結(jié)合（1）問分析，電路設計如圖所示

（4）[5]由于作出的圖像為電壓表和電流表的示數(shù)關系圖，結(jié)合（2）問中設計的電路圖，根據(jù)歐姆定律可

4

知若電壓表讀數(shù)為U,電流表讀數(shù)為/,則小燈泡兩端電壓為流經(jīng)小燈泡的電流為2/,由閉合電路

歐定律得

4

E=-U+2IR

3

結(jié)合圖甲中數(shù)據(jù)整理可得

U=3-151

兩圖線的交流為（28mA,0.9V）,小燈泡的功率

4

P=-x0.9x2x0.028W=0.067W

3

2.（2022?江蘇?南京師大附中模擬預測）某同學研究小燈泡（2.5V,0.6W）的伏安特性曲線，除了導線和

開關外，有以下一些器材可供選擇：

A.電流表Ai（量程0.3A,內(nèi)阻約1.2Q）

B.電流表A2（量程0.6A,內(nèi)阻約0.50）

C.電壓表Vi（量程3V,內(nèi)阻約3k。）

D.電壓表V2（量程15V,內(nèi)阻約15k。）

E.滑動變阻器處（阻值070。）

F.滑動變阻器滅2（阻值0200Q）

G.電源￡（電動勢3V,內(nèi)阻約0.04。）

（1）為了調(diào)節(jié)方便，測量準確，應選用電流表,電壓表,滑動變阻器（填選項前

面的字母）

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(2)如圖為某同學在連接最后一根導線的c端到直流電源正極之前的電路，請找出其中僅有的兩個不當

之處，并說明如何改正：①；②

(3)實驗中發(fā)現(xiàn)，無論怎樣移動滑動變阻器的滑動端P,電壓表和電流表雖然都有示數(shù)，但都無法使電壓

表和電流表的示數(shù)調(diào)為0,已知電表沒問題，則可能的原因是o

A.小燈泡短路

B.小燈泡斷路

C.電源負極與滑動變阻器之間斷路

D.小燈泡與滑動變阻器之間斷路

(4)解決上述問題之后，測出多組數(shù)據(jù)，在/U坐標系中描出各對應點，請在答題紙上對應位置畫出此小

燈泡的伏安特性曲線o

01.02.03.0

(5)將該小燈泡先與一個阻值為5。的定值電阻串聯(lián)，然后再接到電動勢為3V、內(nèi)阻為18。的電池兩端,

此時小燈泡的實際功率為Wo(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

【答案】A.ViRi開關不應該閉合，應該斷開開關滑動變阻器的滑動端不應該在。、6中點,

應該移動到b

【解析】

(1)[1]小燈泡的額定電流為

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,P0.6.__..

I=—=——A=0.24A

U2.5

電流表選擇Ai；

[2]小燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表選擇Vi；

[3]為了方便調(diào)節(jié)電路，滑動變阻器選擇處;

(2)[4][5]①開關不應該閉合，應該斷開開關；②滑動變阻器的滑動端不應該在a、b中點，應該移動到6

端。

(3)[6]A.小燈泡短路，電壓表示數(shù)始終為零，A不符合題意;

B.小燈泡斷路，電流表和電壓表的示數(shù)可以調(diào)為零，B不符合題意;

C.電源負極與滑動變阻器之間斷路，滑動變阻器變?yōu)橄蘖鹘臃?，電流表和電壓表的示?shù)都無法調(diào)到零，C

符合題意;

D.小燈泡與滑動變阻器之間斷路，電流表和電壓表的示數(shù)始終等于零，D不符合題意。

故選C。

(4)[7]小燈泡的伏安特性曲線如圖所示;

//A

0.3

0.2

(5)[8]將定值電阻看成電源的內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律得

U=E-I（5+r）

代入數(shù)值得

[7=3-23/

在小燈泡的伏安特性曲線中畫出電源的。圖像

IIA

兩圖線的交點坐標為

U=0.39V

/=0.12A

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小燈泡的實際功率為

p=C7=0.0468W

3.（2022?北京?中關村中學三模）某同學想通過測繪小燈泡的/一U圖像來研究小燈泡的電阻隨電壓變化的

規(guī)律。所用器材如下：

待測小燈泡一只，額定電壓為2.5V,電阻約為幾歐；

電壓表一個量程0?3V,內(nèi)阻為3kd

電流表一個，量程0?0.6A,內(nèi)阻為0.1Q：

滑動變阻器一個，干電池兩節(jié)，開關一個，導錢若干。

（1）請在左圖中補全實驗的電路圖（）

（2）圖中開關S閉合之前，應把滑動變阻器的滑片置于（填“A”或"B”）

（3）該同學通過實驗作出小燈泡的/一U圖像如所示，則小燈泡正常工作時的電阻為Qo同學同時

計算出小燈泡的額定功率為W（保留兩位有效數(shù)字）

1'I/A

0.6

（4）某同學按下圖連接電路進行實驗。連接電格元件后，閉合開關S,發(fā)現(xiàn)兩個燈都不亮。該同學用多用

電表的直流電壓檔來檢測電路哪個位置發(fā)生了故障，他在閉合開關S的情況下把多用電表的一個表筆始終

接在電路的N點上，用另一個表筆依次接觸電路中的8、C、D、￡、F等點、,很快統(tǒng)找到了故障所在位置。

以應該用紅表筆還是黑表筆始終接觸/點？（）

6.請說明：怎樣根據(jù)多用電表的讀數(shù)檢查出故障價在的位置？（）

--------------11-----------------------

a

0-^—0—I

【答案】----71RB5.7##5.8##5.9##6.01.0##1.1紅表筆見解析

【解析】

（1）[1]待測小燈泡電阻約為幾歐，則應采用電流表外接法，補全實驗的電路圖如圖:

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（2）［2］圖中開關S閉合之前，應保證小燈泡兩端電壓最小，故應把滑動變阻器的滑片置于B。

（3）［3］小燈泡額定電壓為2.5V,由小燈泡的/一U圖像可知此時的電流為0.42A,故小燈泡正常工作時的

電阻

U75

R=—=（5.7?6.0都正確）

I0.42

［4］小燈泡的額定功率為

P=W=2.5xO.42W-l.lW（1.0-1.1者B正確）

（4）。［5］多用電表的紅表筆接電源的正極，故應該用紅表筆始終接觸/點。

6.回用紅表筆接在4點，黑表筆先接觸3點，如果電壓表有示數(shù)，說明電源是好的。再用黑表筆先接觸產(chǎn)

點，如果電壓表有示數(shù)，說明/尸之間有斷路，以此類推，黑表筆與反。、C接觸，如果電壓表有示數(shù)，

則表明NE、AD、NC間是斷路的。

4.（2022?廣東惠州?二模）在用伏安法測量金屬絲的電阻（約為10。），并描繪出該金屬絲伏安特性曲線的

實驗中，備有下列器材：

A.量程為0?0.6A,內(nèi)阻約為0.5。的電流表；

B.量程為0?3A,內(nèi)阻約為0.1。的電流表；

C.量程為0?3V,內(nèi)阻約為6kQ的電壓表；

D.量程為0?15V,內(nèi)阻約為30k。的電壓表；

E.阻值為0?1k。，額定電流約為0.5A的滑動變阻器；

F.阻值為0-10。，額定電流約為2A的滑動變阻器；

G.蓄電池電壓5V；

H.開關一個，導線若干。

（1）為了盡可能提高測量精度，且要求測量多組實驗數(shù)據(jù)，電流表應選用；電壓表應選用；

滑動變阻器應選用o（只填字母代號）

（2）在答題卡的方框內(nèi)畫出符合要求的實驗電路圖。_______

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R

【答案】ACF

【解析】

（1）電源電動勢為5V,選0?15V量程的電壓表讀數(shù)誤差較大，電壓表應選C。通過電阻絲的最

大電流約為

3

/=——A=0.3A

10

電流表應選A；為方便實驗操作，滑動變阻器應選F。

（3）[4]電壓從0開始測量，滑動變阻器應采用分壓接法

殳=幽=6。。＞a=3=2。

R10RA0.5

則電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示

5.（2022?江蘇連云港?二模）小芳同學想利用實驗室的器材描繪出某電風扇的伏安特性曲線。她通過說明

書得到電風扇的額定電壓為5.0V,額定功率約為2.5W。器材有：

電源E：電動勢為6.0V,內(nèi)阻忽略不計

電流表Ai：量程0.6A,內(nèi)阻約為10。

電流表A2：量程100mA,內(nèi)阻為-2=4。

定值電阻m=10。

定值電阻處=50。

滑動變阻器心：最大阻值10。，最大電流0.5A

滑動變阻器尺：最大阻值3。，最大電流3A

滑動變阻器尺5：最大阻值100。，最大電流3A

開關、導線等。

（1）滑動變阻器應選用______（選填“7?產(chǎn)生/'或"W）;為了精確測量數(shù)據(jù)，選用定值電阻_______（選填

“處”或“處”），將電流表Ai改裝成電壓表使用。

（2）請根據(jù)選用的實驗器材設計實驗電路，將最優(yōu)電路設計圖畫在圖甲虛線方框內(nèi)，電風扇符號用M表

示，需在圖中標上所用元件對應的符號o

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/2/mA

甲

(3)小芳在實驗中發(fā)現(xiàn)，小電風扇在電流較小時不能轉(zhuǎn)動。她多次測量描繪出力一//圖像如圖乙所示,

其中//為電流表Ai的讀數(shù),12為電流表A2的讀數(shù)。當//為0.10A,上為10mA時，小電風扇的電阻為.

(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(4)從小芳描繪的心一//圖像可以看出，隨著心的不斷增大，//先增大到某值時突然減小，造成這種現(xiàn)

象的原因是.

【答案】R4R26.0電動機突然開始轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生了反電動勢

【解析】

(1)[1]電風扇的額定電壓為

U=5.0V

額定功率為

尸=2.5W

電風扇的額定電流為

p25

Z=—=—A=0.5A

U5.0

由于要描繪出這臺電風扇的伏安特性曲線，電壓需要從0調(diào)節(jié)，滑動變阻器采用分壓式，使得串聯(lián)接入電

路部分的電流有可能大于0.5A,所以為了防止滑動變阻器燒壞且操作方便，滑動變阻器選凡;

⑵通過電流表A2與電阻串聯(lián)改裝成電壓表，因電壓調(diào)節(jié)范圍為0?5.0V,需要串聯(lián)的電阻阻值為

R=匕-r,=—rQ-4Q=46Q

x42lOOxlO-3

所以選取固定電阻

R2=50Q

改裝成電壓表，其量程為

U=4色+為)=100x10-3x(4+50)V=5.4V

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（2）[3]因為電壓需從零開始測起，則滑動變阻器采用分壓式接法，因此電流表采用外接法，電路圖如圖

所示

（3）[4]小電風扇在電流表讀數(shù)小時電風扇不能轉(zhuǎn)動，屬于純電阻電路，實驗數(shù)據(jù)得知人為0.10A時，A為

I?=10mA=0.01A

小電風扇的電阻為

JJM2(4+或『01x(50+4)

品

/M/j-/2o.i-o.oi

（4）[5]小電風扇在電流較小時不能轉(zhuǎn)動,隨著電流人的不斷增大，電動機突然開始轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生了反電動

勢，所以人先增大到某值時突然減小。

國練真題

1.（2021?全國?高考真題）某同學用圖（°）所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有:

小燈泡（額定電壓2.5V,額定電流0.3A）

電壓表（量程300mV,內(nèi)阻300Q）

電流表（量程300mA,內(nèi)阻0.27Q）

定值電阻&

滑動變阻器以（阻值020Q）

電阻箱R2（最大阻值9999.9Q）

電源￡（電動勢6V,內(nèi)阻不計）

開關S、導線若干。

（1）有3個阻值分別為10Q、20Q、30Q的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在0?300mA的。

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曲線，&應選取阻值為Q的定值電阻；

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于變阻器的（填％”或?”）端；

（3）在流過電流表的電流較小時，將電阻箱處的阻值置零，改變滑動變阻器滑片的位置，讀取電壓表和

電流表的示數(shù)U、I,結(jié)果如圖（6）所示。當流過電流表的電流為10mA時，小燈泡的電阻為Q

（保留1位有效數(shù)字）；

（4）為使得電壓表滿量程時對應于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學經(jīng)計算知，應將上的阻值調(diào)整為

Q。然后調(diào)節(jié)滑動變阻器用，測得數(shù)據(jù)如下表所示:

U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

77mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0

（5）由圖⑹和上表可知，隨流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻（填“增大”“減小”或“不

變”）；

（6）該同學觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時流過電流表的電流為160mA,可得此時小燈泡電功率尸產(chǎn)W

（保留2位有效數(shù)字）；當流過電流表的電流為300mA時，小燈泡的電功率為尸2,則.=（保留

至整數(shù)）。

【答案】10a0.72700增大0.07410

【解析】

（1）[1]因為小燈泡額定電壓2.5V,電動勢6V,則滑動滑動變阻器時，為了保證電路安全，需要定值電阻

分擔的電壓

U=6V—2.5V=3.5V

則有

35V

R.=--?11.7Q

0.3A

則需要描繪小燈泡在0?300mA的伏安特性曲線，即&應選取阻值為10Q；

（2）[2]為了保護電路，滑動變阻器的滑片應置于變阻器的。端;

（3）[3]由圖可知當流過電流表的電流為10mA時，電壓為7mV,則小燈泡的電阻為

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7x10-3

R=0.7

10x10-3。=。

(4)[4]由題知電壓表滿量程時對應于小燈泡兩端的電壓為3V時，有

30.3

R?+R、R、

解得

氏2=2700。

(5)[5]由圖(6)和表格可知流過小燈泡電流增加，圖像中彳變大，則燈絲的電阻增大；

(6)[6]根據(jù)表格可知當電流為160mA時，電壓表的示數(shù)為46mA,根據(jù)(4)的分析可知此時小燈泡兩

端電壓為0.46V,則此時小燈泡電功率

P/=0.46Vx0.16A=0.074W

⑺同理可知當流過電流表的電流為300mA時，小燈泡兩端電壓為2.5V,此時小燈泡電功率

P2=2.5VX0.3A=0.75W

故有

40.074

2.(2021?河北?高考真題)某同學研究小燈泡的伏安特性，實驗室提供的器材有；小燈泡(6.3V,0.15A),

直流電源(9V),滑動變阻器，量程合適的電壓表和電流表，開關和導線若干，設計的電路如圖1所示。

(2)按照圖1連線后，閉合開關，小燈泡閃亮一下后熄滅，觀察發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷，原因可能是(單

項選擇，填正確答案標號)；

A.電流表短路

B.滑動變阻器的滑片接觸不良

C.滑動變阻器滑片的初始位置在6端

(3)更換小燈泡后，該同學正確完成了實驗操作，將實驗數(shù)據(jù)描點作圖，得到/-。圖像，其中一部分如

圖3所示，根據(jù)圖像計算出P點對應狀態(tài)下小燈泡的電阻為Q(保留三位有效數(shù)字)。

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h運能,運運送送糜舞劇送薄薛運送I

80

【解析】

（1）[1]電流表負極與滑動變阻器的右端的b位置連接，如圖

（2）[2]開關閉合，小燈泡閃亮一下后燈絲燒斷，說明通過小燈泡的電流過大。

A.電流表內(nèi)阻非常小，短路幾乎不影響通過小燈泡的電流，與燈絲燒斷無關，A錯誤；

B.滑動變阻器滑片接觸不良，無電流通過小燈泡，B錯誤；

C.滑動變阻器的滑片開始時置于6端，小燈泡部分分壓達到最大，通過電流最大，可能會燒斷小燈泡燈

絲，C正確；

故選Co

（3）根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線可知在P點時的電壓和電流分別為

U=2V,/=74mA

根據(jù)歐姆定律/==可知小燈泡的電阻為

R

R=—=----Q=27.0。

I74x10-3

3.（2020?江蘇?高考真題）某同學描繪一種電子元件的/-。關系圖象，采用的實驗電路圖如題圖1所示,

V為電壓表,

mA為電流表，E為電源（電動勢約6V）,R為滑動變阻器（最大阻值20。），凡為定值電阻，S為開關。

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(1)請用筆畫線代替導線，將題圖2所示的實物電路連接完整

(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電壓表和電流表的示數(shù)如下表：

電壓U/V0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750

電流//mA0.000.100.250.601.704.307.50

請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出該元件的/-U圖線

(3)根據(jù)作出的/-。圖線可知，該元件是(選填“線性”或“非線性”)元件。

(4)在上述測量中，如果用導線代替電路中的定值電阻會導致的兩個后果是

A.電壓和電流的測量誤差增大

B.可能因電流過大燒壞待測元件

C.滑動變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍變小

D.待測元件兩端電壓的可調(diào)節(jié)范圍變小

非線性元件BC

【解析】

根據(jù)題意連接電路如圖

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電壓表

(2)[2]根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點，并用平滑的曲線連接各點如圖

|//mA

00.10.20.30.40.50.60.70.8

(3)[3]根據(jù)圖像可知該元件是非線性元件。

(4)[4]AB./-U圖線上某點與原點連線的斜率為根據(jù)元件的特性可知，當電壓超過一定數(shù)值時，電流

會急劇增大，所以電阻會急劇減小，若用導線代替人，電流急劇增大，可能會燒壞待測元件，對電流表和

電壓表的測量誤差無影響，A錯誤，B正確；

CD.根據(jù)圖像可知待測元件的電壓范圍小于IV,而電源電動勢為6V,因為待測元件兩端電壓非常小,

如果用導線代替凡，會導致滑動變阻器的調(diào)節(jié)范圍變得非常小，難以調(diào)節(jié)，C正確，D錯誤。

故選BCo

4.(202。全國?高考真題)某同學要研究一小燈泡L(3.6V,0.30A)的伏安特性。所用器材有：電流表

Ai(量程200mA,內(nèi)阻&尸10.0。)，電流表A2(量程500mA,內(nèi)阻4產(chǎn)1.0。)、定值電阻&(阻值&=10.0

。)、滑動變阻器處(最大阻值10。)、電源E(電動勢4.5V,內(nèi)阻很小)、開關S和若干導線。該同學設

計的電路如圖(a)所示。

(1)根據(jù)圖(a),在圖(b)的實物圖中畫出連線

(2)若Ii、L分別為流過電流表Ai和A2的電流，利用1卜b、Rgi和&寫出：小燈泡兩端的電壓U=

流過小燈泡的電流/=。為保證小燈泡的安全，//不能超過mA。

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(3)實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使開關閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動變阻器滑片位置并讀

取相應的//和/2。所得實驗數(shù)據(jù)在下表中給出。

///mA325585125144173

h/mA171229299379424470

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可算得，當//=173mA時，燈絲電阻R=Q(保留1位小數(shù))。

(4)如果用另一個電阻替代定值電阻R。，其他不變，為了能夠測量完整的伏安特性曲線，所用電阻的阻

值不能小于Q(保留1位小數(shù))。

【答案】/1@1+凡）I2-It18011.68.0

【解析】

(1)根據(jù)電路圖連接實物圖如圖所示

(2)①根據(jù)電路圖可知燈泡兩端的電壓為電流表Ai和心的總電壓，故根據(jù)歐姆定律有

U=4/廿R。)

②根據(jù)并聯(lián)電路特點可知流過小燈泡的電流為

③因為小燈泡的額定電壓為3.6V,故根據(jù)題目中已知數(shù)據(jù)帶入①中可知//不能超過180mA；

(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知當//=173mA時，/2=470mA；根據(jù)前面的分析代入數(shù)據(jù)可知此時燈泡兩端的電壓

為￡7=3.46V；流過小燈泡的電流為/=297mA=0.297A；故根據(jù)歐姆定律可知此時小燈泡的電阻為