考點(diǎn)42實(shí)驗(yàn)九描繪小電珠的伏安特性曲線1.3年真題考點(diǎn)分布題型實(shí)驗(yàn)題高考考點(diǎn)描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑵鞑暮驮?；描述小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理；描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)；新高考2023全國(guó)甲卷22題2022無(wú)2021河北卷11題2.命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】近3年新高考卷對(duì)于運(yùn)動(dòng)的描述考查共計(jì)1次，主要考查：描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材和原理；描述小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理；描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)；【備考策略】掌握好《考點(diǎn)40電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)》所涉及的到的知識(shí)，掌握測(cè)量小燈泡電功率或伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)原理、步驟和實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理以及誤差分析。【命題預(yù)測(cè)】本實(shí)驗(yàn)在以往的高考中出現(xiàn)的頻率較大，但在近3年出現(xiàn)的概率偏低，2024年考生在復(fù)習(xí)的時(shí)候，本實(shí)驗(yàn)掌握基本的原理，電流表的內(nèi)外接法、滑動(dòng)變阻器的分壓和限流接法的選擇以及求解實(shí)際功率問(wèn)題即可。考法1基本實(shí)驗(yàn)要求1．實(shí)驗(yàn)原理(1)測(cè)多組小電珠的U、I的值，并繪出I－U圖象；(2)由圖線的斜率反映電流與電壓和溫度的關(guān)系．2．實(shí)驗(yàn)器材小電珠“3.8V,0.3A”、電壓表“0～3V～15V”、電流表“0～0.6A～3A”、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆．3．實(shí)驗(yàn)步驟(1)畫出電路圖(如圖1甲所示)．圖1(2)將小電珠、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖乙所示的電路．(3)測(cè)量與記錄移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，測(cè)出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中．(4)數(shù)據(jù)處理①在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I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(duì)應(yīng)的點(diǎn)．③將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)，得到小電珠的伏安特性曲線．4．實(shí)驗(yàn)器材選取(1)原則：①安全；②精確；③操作方便．(2)具體要求①電源允許的最大電流不小于電路中的實(shí)際最大電流．干電池中電流一般不允許超過(guò)0.6A.②用電器的額定電流不能小于通過(guò)該用電器的實(shí)際最大電流．③電壓表或電流表的量程不能小于被測(cè)電壓或電流的最大值．④電壓表或電流表的指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的eq\f(1,3)以上．⑤從便于操作的角度來(lái)考慮，限流式接法要選用與待測(cè)電阻相近的滑動(dòng)變阻器，分壓式接法要選用較小阻值的滑動(dòng)變阻器．【典例1】（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)用伏安法測(cè)繪一額定電壓為6V、額定功率為3W的小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)所用電壓表內(nèi)阻約為，電流表內(nèi)阻約為．實(shí)驗(yàn)中有圖（a）和（b）兩個(gè)電路圖供選擇。（1）實(shí)驗(yàn)中得到的電流I和電壓U的關(guān)系曲線如圖（c）所示，該同學(xué)選擇的電路圖是圖（填“a”或“b”）（2）若選擇另一個(gè)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在答題卡所給圖上用實(shí)線畫出實(shí)驗(yàn)中應(yīng)得到的關(guān)系曲線的示意圖?！敬鸢浮縜【詳解】（1）[1]燈泡電阻，由U-I圖像可知，當(dāng)U=6V時(shí)，I=0.5A，此時(shí)電阻，可知電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響較小，因，則該同學(xué)采用電流表外接法，則該同學(xué)選擇的電路圖是圖（a）。[2]若選用另一個(gè)電路圖即圖（b）實(shí)驗(yàn)，會(huì)有，U=U燈＋I(xiàn)RA則分別代入電流200mA、400mA、500mA，可知對(duì)應(yīng)的電壓應(yīng)為1.3V、4.0V、6.75V，描點(diǎn)連線有1．（2023·河北唐山·開(kāi)灤第一中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）某同學(xué)欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究小燈泡電流隨著電壓變化的規(guī)律，通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)小燈泡上標(biāo)有“3V，0.6W”的字樣，實(shí)驗(yàn)室為其提供了如下器材：A．電壓表（0~3V，內(nèi)阻約為10kΩ）B．電壓表（0~10V，內(nèi)阻約為20kΩ）C．電流表（0~0.3A，r?≈1Ω）D．電流表（0~0.6A，r?≈0.4Ω）E．滑動(dòng)變阻器（5Ω，1A）F．滑動(dòng)變阻器（500Ω，0.2A）（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用，電流表應(yīng)選用，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用；（用序號(hào)字母表示）（2）圖甲為某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中完成的部分電路連接的情況，請(qǐng)你幫他完成其余部分的線路連接。（用筆畫線表示對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線）

（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獲得的數(shù)據(jù)如下表所示：請(qǐng)?jiān)趫D乙所示的坐標(biāo)系中做出小燈泡的伏安特性曲線。U/V0.00.20.51.01.52.02.53.0I/A0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215【答案】ACE

【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)過(guò)程最大電壓是3V，電壓表選擇A。[2]實(shí)驗(yàn)過(guò)程最大電流是0.2A，電流表選擇C。[3]實(shí)驗(yàn)過(guò)程電壓與電流從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇E。（2）[4]電壓與電流從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，由于電流表內(nèi)阻大小具體未知，同時(shí)電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)圖如圖所示

（3）[5]根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獲得的數(shù)據(jù)，做出小燈泡的伏安特性曲線如下圖像

考法2數(shù)據(jù)處理及規(guī)律方法1．注意事項(xiàng)（1）電路的連接方式：①電流表應(yīng)采用外接法：因?yàn)樾‰娭?3.8V,0.3A)的電阻很小，與量程為0.6A的電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大．②滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法：目的是使小電珠兩端的電壓能從0開(kāi)始連續(xù)變化．(2)閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得電壓為0的一端，使開(kāi)關(guān)閉合時(shí)小電珠的電壓能從0開(kāi)始變化，同時(shí)也是為了防止開(kāi)關(guān)剛閉合時(shí)因小電珠兩端電壓過(guò)大而燒壞燈絲．(3)I－U圖線在U0＝1.0V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U＝1.0V左右繪點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)較大誤差．4．誤差分析(1)由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無(wú)窮大，會(huì)帶來(lái)誤差，電流表外接，由于電壓表的分流，使測(cè)得的電流值大于真實(shí)值．(2)測(cè)量時(shí)讀數(shù)帶來(lái)誤差．(3)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來(lái)誤差．【典例2】（2023·安徽·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）某實(shí)驗(yàn)小組用伏安法描繪某個(gè)小燈泡的特性曲線，該小燈泡上標(biāo)有“”的字樣。有下列實(shí)驗(yàn)器材供選用：A．電源E：電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì)；B．雙量程電壓表V：量程為、內(nèi)阻約為，量程為、內(nèi)阻約為；C．雙量程電流表：量程為、內(nèi)阻約為，量程為、內(nèi)阻約為；D．滑動(dòng)變阻器：最大阻值為，額定電流為；E．滑動(dòng)變阻器：最大阻值為，額定電流為；F．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用量程（選填“”或“”），電流表應(yīng)選用量程（選填“”或“”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用（選填“”或“”）。（2）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲實(shí)物圖連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路。

（3）在實(shí)驗(yàn)中，其中一組數(shù)據(jù)如圖乙，電流表示數(shù)為A，電壓表示數(shù)為V。（4）該實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪了小燈泡的特性曲線如圖丙所示。當(dāng)小燈泡上的電壓為時(shí)，小燈泡的電阻是（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。【答案】見(jiàn)解析0.421.203.1【詳解】（1）[1][2][3]小燈泡的工作電壓為，則電壓表應(yīng)選用量程為的；小燈泡的工作電流為則電流表應(yīng)選用量程為的；小燈泡正常工作時(shí)的電阻為為了調(diào)節(jié)方便，使電表示數(shù)變化明顯，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值較小的。（2）[4]描繪小燈泡的特性曲線，需要電壓電流從0開(kāi)始調(diào)節(jié)，則滑動(dòng)變阻器采用分壓接法；由于可知小燈泡電阻遠(yuǎn)小于電壓表電阻，則電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)物連線如圖所示

（3）[5][6]電流表的分度值為，由圖可知電流表示數(shù)為；電壓表的分度值為，由圖可知電壓表示數(shù)為。（4）[7]由圖丙可知，當(dāng)小燈泡上的電壓為時(shí)，電流為，則此時(shí)小燈泡的電阻為1.（2023·廣東汕頭·汕頭金山中學(xué)南區(qū)學(xué)校校考三模）某同學(xué)采用圖甲所示的電路探究規(guī)格為“6V

3W”的小電珠伏安特性曲線。圖中R為滑動(dòng)變阻器，L為待測(cè)小電珠，V為電壓表，A為電流表，E為電源，S為開(kāi)關(guān)。（1）在小電珠接入電路前，使用多用電表粗測(cè)小電珠的電阻，則應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋至．檔進(jìn)行測(cè)量。（填選項(xiàng)前的字母）A．歐姆

B．歐姆

C．歐姆（2）開(kāi)關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于最端；（填“左”或“右”）（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，已知各元器件均無(wú)故障，但閉合開(kāi)關(guān)S后，無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，其原因是點(diǎn)至點(diǎn)的導(dǎo)線沒(méi)有連接好；（請(qǐng)?zhí)顚憟D甲中的數(shù)字，如“2點(diǎn)至3點(diǎn)”的導(dǎo)線）（4）該同學(xué)描繪出小電珠的伏安特性曲線示意圖如圖乙所示，則小電珠的電阻值隨工作電壓的增大而。（填“不變”、“增大”或“減小”）【答案】C左15增大【詳解】（1）[1]小燈泡的電阻應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋至歐姆檔進(jìn)行測(cè)量。故選C。（2）[2]開(kāi)關(guān)閉合前，應(yīng)保證燈泡電壓不能太大，調(diào)滑片在最左端使燈泡電壓從零開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。（3）[3][4]閉合開(kāi)關(guān)S后，無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，是由于電源總是對(duì)電表供電，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在了電路中，所以1點(diǎn)和5點(diǎn)間沒(méi)有接好，連成了限流式接法。（4）[5]如圖伏安特性曲線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以隨著電壓的增大，曲線斜率減小，所以電阻增大。2．（2023·重慶萬(wàn)州·重慶市萬(wàn)州第二高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)利用如圖甲所示的電路探究規(guī)格為“3V

1.8W”的小燈泡的伏安特性，根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，回答下列問(wèn)題：（1）在小燈泡接入電路前，使用多用電表直接測(cè)量小燈泡的電阻，則應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋至哪個(gè)擋進(jìn)行測(cè)量（填選項(xiàng)前字母）；A．直流電壓3VB．直流電流0.6AC．電阻“”D．電阻“”（2）圖甲中R為滑動(dòng)變阻器（阻值范圍，額定電流1.0A），L為待測(cè)小燈泡，V為電壓表（量程3V，內(nèi)阻10k），A為電流表（量程0.6A，內(nèi)阻），E為電源（兩極間電壓6V），S為開(kāi)關(guān)．①在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，開(kāi)關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于（填“最左”或“最右”）端；②在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，已知各元器件均無(wú)故障，但閉合開(kāi)關(guān)S后，無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，其原因可能是導(dǎo)線沒(méi)有連接好（圖甲中的小圓點(diǎn)表示接線點(diǎn)，并用數(shù)字標(biāo)記，請(qǐng)用圖甲中的數(shù)字說(shuō)明存在斷路的導(dǎo)線，如“2點(diǎn)至3點(diǎn)的導(dǎo)線”）；③排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)描繪出的小燈泡的I-U特性曲線如圖乙所示，則可以看出小燈泡的阻值隨著兩端電壓的增大而，電壓為時(shí)，小燈泡的電阻為，功率為W．【答案】D最左1點(diǎn)至5點(diǎn)增大2.50.4【詳解】（1）[1]小燈泡的電阻為使用多用電表直接測(cè)量小燈泡的電阻，則應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋至電阻“”。故選D。（2）①[2]滑動(dòng)變阻器起保護(hù)電路作用，滑片P應(yīng)置于最左端；②[3]閉合開(kāi)關(guān)S后，無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，滑動(dòng)變阻器實(shí)際上被接成了限流接法；故是1點(diǎn)至5點(diǎn)的導(dǎo)線沒(méi)有接好；[4][5][6]根據(jù)小燈泡的I-U特性曲線可以看出小燈泡的阻值隨著兩端電壓的增大而增大；電壓為時(shí)，電流，小燈泡的電阻為此時(shí)的電功率為考法3實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)描繪其他原件的伏安特性曲線；利用導(dǎo)體的伏安特性曲線和電源的U—I圖線計(jì)算電功率；以實(shí)驗(yàn)原理級(jí)實(shí)驗(yàn)方法為基礎(chǔ)，探究小燈泡功率與電壓的關(guān)系；【典例3】（2023·安徽合肥·合肥市第七中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)為了研究某壓敏電阻的伏安特性，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了該壓敏電阻的伏安特性曲線如圖所示。

（1）該同學(xué)所用蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為6V，還有導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)及以下器材：電流表有兩個(gè)量程，分別為量程A（0～3A）和量程B（0～0.6A）電壓表有兩個(gè)量程，分別為量程C（0～3V）和量程D（0～15V）滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格，分別為E（0～10Ω，1.0A）和F（0～200Ω，1.0A）則電流表選量程，電壓表選量程，滑動(dòng)變阻器選規(guī)格。（僅填代號(hào)即可）（2）請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫線代替導(dǎo)線，把實(shí)驗(yàn)儀器連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路。

（3）通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究知道，該壓敏電阻R的阻值隨壓力變化的圖像如圖c所示。某同學(xué)利用該壓敏電阻設(shè)計(jì)了一種“超重違規(guī)證據(jù)模擬記錄器”的控制電路，如圖d。已知該電路中電源的電動(dòng)勢(shì)均為6V，內(nèi)阻為1Ω，繼電器電阻為9Ω，當(dāng)控制電路中電流大于0.06A時(shí)，磁鐵即會(huì)被吸引。則只有當(dāng)質(zhì)量超過(guò)kg的車輛違規(guī)時(shí)才會(huì)被記錄。（取重力加速度g=10m/s2）

【答案】BCE

4000【詳解】（1）[1][2][3]由圖a得到，最大電壓1.75V，最大電流0.3A，故電壓表選擇C量程，電流表選擇B量程；電壓從零開(kāi)始變化，故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，滑動(dòng)變阻器電阻越小，壓敏電阻的電壓變化越均勻，故選擇規(guī)格E的滑動(dòng)變阻器；（2）[4]滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法；壓敏電阻阻值小，大內(nèi)小外，故采用安培表外接法；在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，把實(shí)驗(yàn)儀器連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示

（3）[5]根據(jù)閉合歐姆定律電路中的總電阻為100Ω，壓敏電阻的阻值為查圖可知，當(dāng)R=90Ω時(shí)，壓敏電阻所受的壓力F=40000N根據(jù)得只有當(dāng)質(zhì)量超過(guò)4000kg的車輛違規(guī)時(shí)才會(huì)被記錄。（2023·湖南長(zhǎng)沙·校聯(lián)考二模）我國(guó)清潔能源設(shè)備生產(chǎn)規(guī)模居世界首位。太陽(yáng)能電池板在有光照時(shí)，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒(méi)有光照時(shí)，可以視為一個(gè)電學(xué)器件。某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)方法，探究一個(gè)太陽(yáng)能電池板在沒(méi)有光照時(shí)（沒(méi)有儲(chǔ)存電能）的I-U特性。所用的器材包括：太陽(yáng)能電池板，電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，描點(diǎn)繪出了如圖乙的I-U圖象。（1）為了達(dá)到上述目的，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選用圖甲中的圖（填“a”或“b”）。（2）已知電壓表的量程為內(nèi)阻為，若要將該電壓表改裝成量程為的電壓表，該電表需串聯(lián)一個(gè)的電阻。（3）當(dāng)有光照射時(shí)，太陽(yáng)能電池板作為電源，其路端電壓與總電流的關(guān)系如圖丙所示，若把它與阻值為的電阻連接構(gòu)成一個(gè)閉合電路，在有光照射情況下，該電池板的效率是%。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）由圖乙可知，太陽(yáng)能電池板在沒(méi)有光照時(shí)（沒(méi)有儲(chǔ)存電能）的伏安特性曲線，太陽(yáng)能電池板沒(méi)有光照時(shí)（沒(méi)有儲(chǔ)存電能）用符號(hào)表示，將兩個(gè)這樣同規(guī)格的電池板接入電路如丁圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，定值電阻，可得每個(gè)電池板消耗的功率（保留三位有效數(shù)字），若考慮測(cè)伏安曲線過(guò)程電壓表分流，該功率測(cè)量值（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值?！敬鸢浮縜1078/79/80/81/822.55/2.56/2.57/2.58/2.59/2.60/2.61/2.62/2.63/2.64/2.65/2.66/2.67/2.68/2.69/2.70大于【詳解】（1）[1]I-U特性曲線，電壓電流從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器需采用分壓式接法，a電路中滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，b電路中滑動(dòng)變阻器采用限流式接法。故選a。（2）[2]由串聯(lián)分壓的原理可得解得（3）[3]將該電阻接入該電路，做出該電阻的圖線與該電源的圖線交于一點(diǎn)該交點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)表示該電阻接入該電路中時(shí)，流過(guò)該電阻的電流和其兩端的電壓，由此可得%（4）[4]丁圖等效內(nèi)阻為等效電動(dòng)勢(shì)為設(shè)每個(gè)兩端的電壓為U，每個(gè)電流為I，由閉合電路歐姆定律可得代入數(shù)據(jù)得作圖出圖像可得，每個(gè)電池板消耗的功率約為[5]甲圖a由于電壓表分流，電流測(cè)量值偏大，測(cè)量值比真實(shí)值交點(diǎn)上移，可得功率測(cè)量值偏大?！净A(chǔ)過(guò)關(guān)】1．（2023·安徽滁州·安徽省定遠(yuǎn)中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）某實(shí)驗(yàn)小組描繪規(guī)格為“”的小燈泡的特性曲線。實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：A．電流表（量程為，內(nèi)阻約）B．電流表（量程為，內(nèi)阻約）C．電壓表（量程為，內(nèi)阻約）D．電壓表（量程為，內(nèi)阻約）E．滑動(dòng)變阻器（），額定電流）F．滑動(dòng)變阻器（），額定電流）G．直流電源（電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻忽略不計(jì)）H．開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)中所用的電壓表應(yīng)選C，電流表應(yīng)選，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（只需填器材前面的字母代號(hào)）。（2）若采用如圖甲所示的電路描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓表的右端應(yīng)與電路中的點(diǎn)相連（選填“”或“”）。（3）開(kāi)關(guān)閉合之前，圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于端（選填“”或“”）。（4）正確操作實(shí)驗(yàn)，測(cè)量出多組數(shù)據(jù)，以燈泡兩端的電壓為橫軸，電流表的示數(shù)為縱軸，描點(diǎn)作出燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。則隨溫度的增加，燈絲電阻（選填“增大”“減小”或“不變”）。【答案】BE增大【詳解】（1）[1]小燈泡額定電流為，，電流表應(yīng)選B。[2]采用分壓式接法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選最大阻值較小的E。（2）[3]小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為燈泡電阻為，電流表內(nèi)阻約，電壓表內(nèi)阻約為，由于即電流表分壓作用比較明顯，故電流表應(yīng)采用外接法，由圖甲所示電路圖可知，電壓表的右端應(yīng)與電路中的點(diǎn)相連。（3）[4]由圖甲所示電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最左端端。（4）[5]由圖乙所示圖線可知，隨電壓增大電流增大，燈泡實(shí)際功率增大，燈泡溫度升高，圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率倒數(shù)表示電阻，可知斜率減小，燈泡阻值增大。2．（2023·山東濟(jì)南·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？家荒＃┠硨?shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的電路探究某燈泡的電阻和功率隨電壓變化的規(guī)律，該燈泡在25℃時(shí)的電阻約為2.5Ω，所加電壓為2V時(shí)的電阻約為4.0Ω。圖甲中其它部分器材的參數(shù)如下：電源（電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻不計(jì)）；電壓表（量程為3V時(shí)內(nèi)阻約為，量程為15V時(shí)內(nèi)阻約為）；電流表（量程為0.6A時(shí)內(nèi)阻約為，量程為3A時(shí)內(nèi)阻約為）。（1）將圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整，要求燈泡兩端的電壓自零開(kāi)始調(diào)節(jié)；()（2）電壓表示數(shù)用U表示，電流表示數(shù)用I表示，調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片位置，得到多組U、I數(shù)據(jù)，根據(jù)得到的U、I數(shù)據(jù)畫出的圖像如圖乙所示，由圖像可得燈泡在時(shí)的電阻為Ω（保留兩位有效數(shù)字），由于實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差，該測(cè)量值比真實(shí)值（選填“偏大”“偏小”或“相等”）；（3）將兩個(gè)這樣的小燈泡串聯(lián)后接在電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為2Ω的電源上，則每個(gè)小燈泡消耗的功率約為W，電源的效率約為（保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?/p>

2.0偏小0.5067%【詳解】（1）[1]要求燈泡兩端的電壓自零開(kāi)始調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；電動(dòng)勢(shì)為，則電壓表量程選擇，由于燈泡的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，則電流表應(yīng)采用外接法，則實(shí)物連線如圖所示

（2）[2]根據(jù)圖像可知，時(shí)，電流為，此時(shí)燈泡電阻為[3]由于電流表采用外接法，誤差來(lái)源于電壓表的分流，使得電流表的示數(shù)大于通過(guò)燈泡的實(shí)際電流，則燈泡電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏小。（3）[4]將兩個(gè)這樣的小燈泡串聯(lián)后接在電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為2Ω的電源上，設(shè)每個(gè)燈泡的電壓為，電流為，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，可得，在燈泡的圖像畫出對(duì)應(yīng)關(guān)系圖像，如圖所示由圖像交點(diǎn)可知，每個(gè)小燈泡消耗的功率約為[5]電源的效率約為3．（2023·河北張家口·張家口市宣化第一中學(xué)?？既＃┠硨W(xué)習(xí)小組探究“小燈泡發(fā)光時(shí)的電壓與電流的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)器材如下：小燈泡（額定電壓為，額定功率為）電池組（電動(dòng)勢(shì)E約為，內(nèi)阻忽略不計(jì)）；電流表（量程，內(nèi)阻約為）；電流表（量程，內(nèi)阻為）；電阻箱R（阻值）；滑動(dòng)變阻器（阻值）；開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將電流表與電阻箱R（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）改裝為量程的電壓表，此時(shí)電阻箱接入電阻的阻值為；（2）在答題紙?zhí)摼€框內(nèi)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)電路圖()。為保護(hù)電路，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑動(dòng)到（選填“a端”或者“b端”）；（3）測(cè)得的表的多組數(shù)據(jù)，作出小燈泡的圖線如圖所示。若將該小燈泡直接接到一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為的舊電池組兩端，小燈泡兩端的電壓（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）超過(guò)額定電壓?！敬鸢浮看?lián)950/950.0a會(huì)【詳解】（1）[1][2]要改裝成量程為3V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，其阻值為（2）[3]小燈泡的電阻遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法。電路圖如圖所示[4]開(kāi)關(guān)S閉合之前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于a端使待測(cè)支路電壓為零。（3）[5]舊電池阻與小燈泡組成閉合電路，路端電壓路端電壓，則有，圖像如圖所示圖象交點(diǎn)應(yīng)該在坐標(biāo)軸描點(diǎn)最后一點(diǎn)的上方，此時(shí)電流I2>2.5mA燈泡兩端電壓，因此小燈泡兩端的電壓會(huì)超過(guò)額定電壓4．（2023·廣東茂名·模擬預(yù)測(cè)）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3.8V，額定電流0.32A)；電壓表(量程3V，內(nèi)阻3kΩ)；電流表(量程0.5A，內(nèi)阻0.5Ω)；固定電阻R0(阻值1000Ω)；滑動(dòng)變阻器R(阻值0～9.0Ω)；電源E(電動(dòng)勢(shì)5V，內(nèi)阻不計(jì))；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線若干．(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0～3.8V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖．(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示．由實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻1.00Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率．閉合開(kāi)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))【答案】實(shí)驗(yàn)電路原理如圖所示．增大增大0.391.17【詳解】(1)[1]小燈泡的電壓要求從0開(kāi)始調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，小燈泡的額定電壓超出電壓表的量程，需與R0串聯(lián)后接入電路．電路圖如圖所示：(2)[2][3]I-U圖象中隨著電流的增大，圖線的斜率變小，小燈泡的電阻增大．根據(jù)電阻定律：，得燈絲的電阻率增大．(3)[4][5]當(dāng)R＝0時(shí)，電源路端電壓與電流的關(guān)系圖象如圖線甲所示．此時(shí)小燈泡功率有最大值；當(dāng)R＝9Ω時(shí)，將R看作電源內(nèi)阻，則等效電源內(nèi)阻為10Ω，其路端電壓與電流的關(guān)系圖象如圖線乙所示：此時(shí)小燈泡功率有最小值．取圖線甲與小燈泡伏安特性曲線交點(diǎn)：U1＝3.66V，I1＝0.319A，小燈泡的最大功率：P1＝U1I1≈1.17W；取圖線乙與小燈泡伏安特性曲線交點(diǎn)：U2＝1.77V，I2＝0.222A，小燈泡的最小功率：P2＝U2I2≈0.39W?！灸芰μ嵘?．（2023·海南·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示的電路來(lái)研究小燈泡的電阻與電壓間的關(guān)系。連接好電路，使滑動(dòng)變阻器的滑片置于最左端，閉合，先讓與2相連，向右移動(dòng)的滑片，使電壓表有一較小的值，并記下電壓表的讀數(shù)，再讓與1接通，調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表的示數(shù)與原來(lái)的相同，并記下電阻箱的阻值，繼續(xù)向右移動(dòng)的滑片，重復(fù)上述操作，實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下表所示：

0.501.001.502.002.503.003.504.87.28.810.211.212.112.8（1）在圖2所給的坐標(biāo)紙中描點(diǎn)作出圖像。

（2）由作出的圖像可知，此燈泡在不工作時(shí)，燈絲電阻為；當(dāng)時(shí)，燈泡的電阻為，燈絲的電阻隨電壓的增大而增大，是因?yàn)?。?）若某次實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)中，電阻箱相應(yīng)的讀數(shù)如圖3所示，則讀數(shù)為，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為W（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?/p>

1.5/1.4/1.6/1.713.0/13.1/13.2/13.3燈泡的兩段電壓升高、電流增大，根據(jù)可知燈泡工作的實(shí)際功率增加，溫度升高，導(dǎo)致燈絲材料的電阻率增大，所以電阻也增大10.00.37/0.36【詳解】（1）[1]根據(jù)表格數(shù)據(jù)作圖，如圖所示：

（2）[2][3]由圖可知燈泡在不工作時(shí)，燈絲電阻為1.5，當(dāng)U=3.80V時(shí)，燈泡的電阻為。[4]燈絲的電阻隨電壓的增大而增大，是因?yàn)闊襞莸膬啥坞妷荷?、電流增大，根?jù)可知燈泡工作的實(shí)際功率增加，溫度升高，導(dǎo)致燈絲材料的電阻率增大，所以電阻也增大。（3）[5][6]電阻箱相應(yīng)的讀數(shù)為，由圖可知此時(shí)電壓為，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為2．（2023·湖南·模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)想要描繪一個(gè)電動(dòng)剃須刀的伏安特性曲線，剃須刀銘牌上有“2.4V，1.5W”字樣，其內(nèi)阻不隨溫度變化。實(shí)驗(yàn)室備有如下器材：A．電源（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)）B．電壓表（量程為3V，內(nèi)阻約為2k?）C．電流表A1（量程為0.6A，內(nèi)阻為0.6?）D．電流表A2（量程為3A，內(nèi)阻約為10?）E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為5?，額定電流為2A）F．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為100?，額定電流為0.2A）G．電阻箱（阻值范圍為0~999.9?，額定電流為0.5A）H．開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）實(shí)驗(yàn)采用的電路圖如圖甲所示，圖中選用的電流表應(yīng)為（填“A1”或“A2”），所選滑動(dòng)變阻器為（填“R1”或“R2”）。

（2）如果圖甲中電流表最大能測(cè)量0.9A電流，則電阻箱調(diào)節(jié)好后的電阻值為?。（3）根據(jù)圖甲所示電路圖，在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線將沒(méi)連接好的器材連接好。()

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，描繪的電動(dòng)剃須刀的伏安特性曲線如圖丙所示，已知電流表示數(shù)0~0.25A之間為直線，則電動(dòng)剃須刀的內(nèi)阻為?，正常工作時(shí)機(jī)械效率為。

（5）如果將該剃須刀與電動(dòng)勢(shì)為2.0V，內(nèi)阻2.5?的電源直接相連，則剃須刀消耗的實(shí)際功率為W（保留兩位有效數(shù)字）。【答案】A1R11.2

1.658.3%0.40（0.38~0.41）【詳解】（1）[1]本實(shí)驗(yàn)中電動(dòng)剃須刀的額定電流為0.625A，電流表A2量程太大，電流表A1量程太小，但其內(nèi)阻已知，可以利用電阻箱改裝，故選A1；[2]滑動(dòng)變阻器用分壓電路，則所選滑動(dòng)變阻器為阻值較小的R1。（2）[3]要將電流表A1改裝為量程0.9A的電流表，需要并聯(lián)的電阻為（3）[4]實(shí)物連接圖如圖所示

（4）[5]電流表示數(shù)0~0.25A之間為直線，說(shuō)明此時(shí)剃須刀沒(méi)有工作，根據(jù)歐姆定律可知電動(dòng)剃須刀的內(nèi)阻為[6]電動(dòng)剃須刀正常工作時(shí)功率1.5W，電流為0.625A，則效率為（5）[7]電源電動(dòng)勢(shì)為2.0V，內(nèi)阻2.5?，則其短路電流為0.8A，在剃須刀的伏安特性曲線圖中畫出該電源的伏安特性曲線如圖所示

從圖中讀出此時(shí)剃須刀電壓為0.9V，電流為0.44A，所以如果將該剃須刀與該電源直接相連，剃須刀消耗的實(shí)際功率約為3．（2023·山東日照·統(tǒng)考三模）小燈泡的說(shuō)明書上標(biāo)明額定電壓為，伏安特性曲線如圖甲所示。某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證它的伏安特性，所使用的器材有：電壓表（量程，內(nèi)阻）；電流表（量程，內(nèi)阻）；定值電阻（阻值）；滑動(dòng)變阻器（阻值）；電源（電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻不計(jì)）；開(kāi)關(guān)；導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，在答題卡的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。（2）請(qǐng)根據(jù)原理圖，用筆畫線代替導(dǎo)線在圖乙實(shí)物接線圖中完成導(dǎo)線的連接。

（3）經(jīng)驗(yàn)證，小燈泡的伏安特性曲線與說(shuō)明書上的一致?，F(xiàn)用另一電源（電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻）和小燈泡、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)以及導(dǎo)線連接成圖丙所示的電路?；瑒?dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)閉合開(kāi)關(guān)，穩(wěn)定后小燈泡的電阻。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，在可變化范圍內(nèi)，小燈泡的最大功率W。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

【答案】

9.00.94【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)采取分壓法，電流表量程太小，應(yīng)并聯(lián)定值電阻增大量程，如圖

（2）[2]如圖

（3）[3][4]根據(jù)閉合電路歐姆定律整理得在小燈泡的伏安特性曲線上作圖

交點(diǎn)對(duì)應(yīng)電壓U=1.9V電流I=0.21A當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻為零時(shí)，燈泡功率最大，此時(shí)電源內(nèi)阻，作出電源的伏安特性曲線（虛線）如圖交點(diǎn)對(duì)應(yīng)電壓U1=3.48V電流I1=0.27A小燈泡的最大功率0.94W4．（2023·江蘇南通·海安高級(jí)中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)研究標(biāo)有額定電壓為3.8V字樣（額定功率字跡不清）的小燈泡的伏安