實(shí)驗(yàn)一測(cè)小燈泡的伏安特性曲線

1、 實(shí)驗(yàn)一：測(cè)量小燈泡的伏安特性曲線一、實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)伏安法測(cè)電阻，測(cè)出多組U-I值，然后做出U-I圖像。線性元件的伏安特性曲線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，圖像的斜率是線性元件的電阻；非線性元件的伏安特性曲線是一條曲線。二、實(shí)驗(yàn)的考察層次層次1：儀器的讀數(shù)（電壓表和電流表的讀數(shù)）層次2：實(shí)驗(yàn)電路圖。滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，電流表采用外接法。層次3：儀器的選擇：滑動(dòng)變阻器選小電阻。層次4：數(shù)據(jù)處理。設(shè)計(jì)坐標(biāo)，做U-I圖像，或者I-U圖像，計(jì)算電阻。層次5：電表量程不夠時(shí)需要改裝電表（改裝電壓表所需的電阻與電壓表內(nèi)阻幾乎相當(dāng)，改裝電流表所需的電阻與電流表內(nèi)阻幾乎相當(dāng)）【2016 天津與2012 四川相似度很高

2、】3、 高考題呈現(xiàn)的特點(diǎn)1. 主要考察了電路圖的分壓接法電路圖及實(shí)物圖的連接。2. 儀器的選擇問(wèn)題，滑動(dòng)變阻器的選擇【電壓表根據(jù)小燈泡的額定電壓選擇，電流表根據(jù)小燈泡的額定電流選擇，滑動(dòng)變阻器選小電阻】3. 內(nèi)外接法的誤差分析4. 根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)做U-I圖像（注意圖像都是曲線）【典型立體剖析】考點(diǎn)1：實(shí)驗(yàn)原理和儀器選擇例1在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的器材有：A小燈泡：規(guī)格為“3.8 V0.3 A”B電流表：量程00.6 A，內(nèi)阻約為0.5 C電流表：量程03 A，內(nèi)阻約為0.1 D電壓表：量程05 V，內(nèi)阻約為5 kE滑動(dòng)變阻器：阻值范圍010 ，額定電流2 AF電池組：

3、電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻約為1 G開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干(1)為了使測(cè)量盡可能地準(zhǔn)確，需要使小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到3.8 V且能方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此電流表應(yīng)選_(填器材前選項(xiàng))(2)根據(jù)你選用的實(shí)驗(yàn)電路，將如圖所示的器材連成實(shí)物電路答案(1)B(2)見(jiàn)解析圖解析(1)因小燈泡的額定電流為0.3 A，為減小讀數(shù)誤差，應(yīng)讓指針偏角大一些，故電流表選B.(2)由電流表外接和滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法知，電路圖如圖甲所示，由電路圖連接的實(shí)物電路如圖乙所示例2有一個(gè)小燈泡標(biāo)有“4 V2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的IU圖線現(xiàn)有下列器材供選擇：A電壓表(05 V，內(nèi)阻10 k)B電壓表(015 V，

4、內(nèi)阻20 k)C電流表(03 A，內(nèi)阻1 )D電流表(00.6 A，內(nèi)阻0.4 )E滑動(dòng)變阻器(10 ，2 A)F滑動(dòng)變阻器(500 ，1 A)G學(xué)生電源(直流6 V)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用圖中甲而不選用圖乙的電路圖來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)說(shuō)明理由：_.(2)實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(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)(3)把圖中所示的實(shí)驗(yàn)器材用實(shí)線連接成實(shí)物電路圖解析因?qū)嶒?yàn)?zāi)康氖且枥L小燈泡的伏安特性曲線，需要多次改變小燈泡兩端的電壓，故采用如圖甲所示的分壓式電路合適，這樣電壓可以從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，且能方便地測(cè)多組數(shù)據(jù)因小燈泡額定電壓為4 V，則電壓表選05 V的A而舍棄01

5、5 V的B，小燈泡的額定電流I0.5 A，則電流表只能選D.滑動(dòng)變阻器F的最大阻值遠(yuǎn)大于小燈泡內(nèi)阻8 ，調(diào)節(jié)不方便，故舍去小燈泡內(nèi)阻為電流表內(nèi)阻的20倍，電壓表內(nèi)阻是小燈泡的1 250倍，故電流表采用了外接法答案(1)描繪小燈泡的IU圖線所測(cè)數(shù)據(jù)需從零開(kāi)始，并要多取幾組數(shù)據(jù)(2)ADE(3)如下圖所示考點(diǎn)2：數(shù)據(jù)處理及誤差分析【例3】圖中所示器材為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I-U特性曲線的實(shí)驗(yàn)器材（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖1中的實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整（2）開(kāi)關(guān)S閉合之前，圖1中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于_端 （選填“A端”、“B端”或“AB中間”）（3）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)

6、如下表：根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖2中畫(huà)出小燈泡的I-U特性曲線【說(shuō)明】：1.實(shí)驗(yàn)原理圖2.數(shù)據(jù)描點(diǎn)，畫(huà)圖【例4】用如圖甲所示的器材做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)小燈泡標(biāo)有“6 V3 W”的字樣，鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為 8 V，滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格：R1標(biāo)有“5 2 A”，R2標(biāo)有“100 20 mA”各電表的量程如圖甲所示測(cè)量時(shí)要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始，并測(cè)多組數(shù)據(jù)(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_；分壓接法選小電阻(2)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，把圖甲中的實(shí)物連成實(shí)驗(yàn)電路(有部分連線已接好)；(3)測(cè)量時(shí)電壓表示數(shù)如圖乙所示，則U_ V；(4)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，作出了如圖丙所示的IU圖像分析圖

7、像不是直線的原因：_.答案(1)R1(2)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示(3)4.0(4)小燈泡兩端的電壓逐漸增大時(shí)，燈絲溫度升高，燈絲的電阻(或電阻率)變大解析(1)由于電壓要從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，如果選用R2，滑動(dòng)變阻器中的電流會(huì)超過(guò) 20 mA，故選R1.(2)實(shí)驗(yàn)電路中電流表外接，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法(4)小燈泡兩端的電壓逐漸增大時(shí)，燈絲溫度升高，燈絲的電阻(或電阻率)變大 【高考題賞析】1.【2009 天津 3 6】為探究小燈泡L的伏安特性，連好如圖甲所示的電路后閉合開(kāi)關(guān)，通過(guò)移動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡中的電流由零開(kāi)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

8、多組讀數(shù)描繪出的U-I圖像應(yīng)是（）答案：C點(diǎn)評(píng)：此題主要考察的是小燈泡的實(shí)驗(yàn)伏安特性曲線，電阻是逐漸增大的。2.【2012 安徽 21】如圖所示為“測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖，已知小燈泡額定電壓為2.5 V.(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：閉合開(kāi)關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，_；閉合開(kāi)關(guān)后，逐漸移動(dòng)變阻器的滑片，_；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線(2)在虛線框中畫(huà)出與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖解析(1)滑動(dòng)變阻器為分壓式接法，故閉合開(kāi)關(guān)前，燈泡兩端的電壓為零，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使它靠近滑動(dòng)變阻器左端的接線柱閉合開(kāi)關(guān)后，逐漸移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，增加小燈泡兩端的電

9、壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達(dá)到額定電壓(2)與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖如圖所示答案(1)使它靠近滑動(dòng)變阻器左端的接線柱增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達(dá)到其額定電壓(2)如解析圖所示點(diǎn)評(píng)：1.考察了實(shí)驗(yàn)電路圖(兩圖的轉(zhuǎn)化)2.考察了實(shí)驗(yàn)步驟，主要是滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，首先得將電阻調(diào)到最小。3.【2014 新課標(biāo)II】在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻Rx約為200，電壓表的內(nèi)阻的為2k，電流表的內(nèi)阻約為10，測(cè)量電路中電流表的連接表的連接方式如圖（a）或圖（b）所示，結(jié)果由公式Rx=計(jì)算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。若將圖（a）和圖（b）

10、中電路圖測(cè)得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則_（填“Rx1“或“Rx2“）更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，且測(cè)量值Rx1_（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值，測(cè)量值Rx2_（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值。4.【2015 浙江 22 10分】圖甲是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接圖。(1)根據(jù)圖甲畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖乙中的、所示,電流表量程為0.6A,電壓表量程為3V。所示讀數(shù)為：、。兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為和。【說(shuō)明】：1.電壓表和電流表讀數(shù)時(shí)一定要估讀一位，有兩位小數(shù)。【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)從以下兩點(diǎn)進(jìn)行分析

11、：(1)要會(huì)根據(jù)實(shí)物圖畫(huà)電路圖。(2)能夠正確讀出電流表和電壓表的數(shù)值?！窘馕觥?1)根據(jù)實(shí)物圖畫(huà)出電路圖如圖(2)由實(shí)物圖可知,電流表接的是0.6A的量程,電壓表接的是3V的量程,因此的讀數(shù)為0.02A×5=0.10A,的讀數(shù)為0.02A×12=0.24A,的讀數(shù)為0.1V×20.0=2.00V,的讀數(shù)為0.1V×2.7=0.27V。兩組數(shù)據(jù)得到的電阻R1=8.3,R2=2.7。答案：(1)(2)0.10A0.24A2.00V0.27V(8.3±0.1)(2.7±0.1)(后兩空答案可互換)點(diǎn)評(píng)：此題考察了伏安特性曲線的電路圖和電表

12、讀數(shù)，電阻計(jì)算，考察的比較基礎(chǔ)。5.【2014 浙江 22 10分】小明對(duì)2B鉛筆芯的導(dǎo)電性能感興趣,于是用伏安法測(cè)量其電阻值。(1)圖甲是部分連接好的實(shí)物電路圖,請(qǐng)用電流表外接法完成接線并在圖甲中畫(huà)出。(2)小明用電流表內(nèi)接法和外接法分別測(cè)量了一段2B鉛筆芯的伏安特性,并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描到U-I圖上,如圖乙所示。在圖中,由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)是用(選填“”或“×”)表示的。(3)請(qǐng)你選擇一組數(shù)據(jù)點(diǎn),在圖乙上用作圖法作圖,并求出這段鉛筆芯的電阻為?！菊f(shuō)明】1.內(nèi)外接的誤差分析。2.根據(jù)數(shù)據(jù)作圖，求電阻【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)從以下兩點(diǎn)進(jìn)行分析:(1)知道內(nèi)接法和外接法的連

13、接方式;(2)知道物理作圖方式?！窘馕觥?1)根據(jù)外接法的連接方式連接實(shí)物圖。(2)用“×”表示的數(shù)據(jù)點(diǎn)是由電流表外接法得到的,R=(1.11.3)。(3)用“”數(shù)據(jù)點(diǎn)連線,R=(1.51.7)。答案:見(jiàn)解析【題目不合適】【2011·廣東·T34（2）)】在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，所用器材有：小電珠（2.5V，0.6W），滑動(dòng)變阻器，多用電表，電流表，學(xué)生電源，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干。粗測(cè)小電珠的電阻，應(yīng)選擇多用電表_倍率的電阻擋（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)“x1”、“x10”或“x100”）；調(diào)零后，將表筆分別與小電珠的兩極連接，示數(shù)如圖所示，結(jié)果為_(kāi) 實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測(cè)量電

14、壓，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖完成實(shí)物圖中的連線。開(kāi)關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于_端。為使小電珠亮度增加，P應(yīng)由中點(diǎn)向_端滑動(dòng)。下表為電壓等間隔變化測(cè)得的數(shù)據(jù)，為了獲得更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)圖象，必須在相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)_間多測(cè)幾組數(shù)據(jù)（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”）.【說(shuō)明】1. 加了一個(gè)歐姆表的使用，測(cè)電阻2. 實(shí)驗(yàn)電路圖的連接3. 數(shù)據(jù)最好連續(xù)一點(diǎn)，不能有一段間隔太多。【思路點(diǎn)撥】：解答本題時(shí)應(yīng)按以下思路進(jìn)行（1） 依據(jù)額定電壓和功率估算電阻和最大電流（2） 依據(jù)多用電表的讀書(shū)方法讀數(shù)（3） 根據(jù)電阻情況選擇控制電路，測(cè)量電路及電流表的量程（4） 用畫(huà)圖法確定U-I圖線的非線性區(qū)域

15、【精講精析】因?yàn)樾‰娭榈碾娮璞容^小，故應(yīng)該選倍率，有圖讀的電阻為7.5因?yàn)樾‰娭榈碾娮璞容^小，故伏安法測(cè)量時(shí)應(yīng)該用安培表1外接法，測(cè)量的電壓應(yīng)該從零開(kāi)始，故用滑動(dòng)變阻器要用分壓式接法，實(shí)物連接如圖所示開(kāi)關(guān)閉合前滑片P應(yīng)置于a端，為了使小電珠亮度增加，應(yīng)使滑片從中間向b端滑動(dòng)。應(yīng)該從bc之間再多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，因?yàn)樾‰娭榈碾娮?，在電壓很小時(shí)，電阻變化是線性的，電壓較大時(shí)電阻變化也趨于線性，只有在中間階段是非曲線的，如圖所示應(yīng)該從bc之間再多測(cè)幾組數(shù)據(jù)6.【2013 天津 T9(3)】要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3 V0.6 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到3 V,并便于操作。已選用的器

16、材有:電池組(電動(dòng)勢(shì)為4.5 V,內(nèi)阻約1);電流表(量程為0250 mA,內(nèi)阻約5)電壓表(量程為03 V,內(nèi)阻約3 k);電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的(填字母代號(hào))。A.滑動(dòng)變阻器(最大阻值20,額定電流1 A)B.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1 750,額定電流0.3 A)實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖(填字母代號(hào))。實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示,如果將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,內(nèi)阻為5的電源兩端,小燈泡消耗的功率是W?！菊f(shuō)明】1. 滑動(dòng)變阻器的選取，沒(méi)什么難的。2. 實(shí)驗(yàn)電路的選取。基本問(wèn)題3. 根據(jù)圖像讀出電阻，再根據(jù)閉合電路計(jì)算功率。4. 此題很簡(jiǎn)單！

17、【解題指南】解答本題可按以下思路進(jìn)行:(1)先根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選出調(diào)節(jié)電路的滑動(dòng)變阻器是分壓接法還是限流接法,再根據(jù)調(diào)節(jié)電路確定滑動(dòng)變阻器;(2)根據(jù)小燈泡電阻的阻值與電壓表、電流表內(nèi)阻阻值的比較確定測(cè)量電路的接法,近而確定電路圖;(3)對(duì)于小燈泡功率的確定應(yīng)結(jié)合電源和小燈泡的I-U圖線求解。【解析】根據(jù)小燈泡標(biāo)示的額定值可以計(jì)算出小燈泡的額定電流I=A=0.2 A,兩個(gè)滑動(dòng)變阻器在此電流下都能保證安全,根據(jù)測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線的要求,小燈泡兩端的電壓需要從零開(kāi)始調(diào)節(jié),故調(diào)節(jié)電路中滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法。為方便調(diào)節(jié)應(yīng)選用最大阻值小的滑動(dòng)變阻器,故選A;額定電壓下小燈泡的阻值R=15,遠(yuǎn)小于電

18、壓表內(nèi)阻,故電流表應(yīng)該采用外接法,所以電路應(yīng)采用分壓外接法,故選B。在小燈泡的伏安特性曲線圖像中,根據(jù)E=U+Ir,即I=0.3-0.2U,作出電源的I-U圖像如圖所示,由圖像可知,由該電源對(duì)小燈泡供電的電流I=0.1 A,電壓U=1 V,故小燈泡消耗的功率為P=IU=0.1 W?！敬鸢浮緼B0.1點(diǎn)評(píng)：此題的第一問(wèn)考察分壓接法滑動(dòng)變阻器的選擇，第二問(wèn)考察電路圖。第三問(wèn)很難想到，做出I-U圖像，兩個(gè)圖像的交點(diǎn)計(jì)算功率。7.【2015 福建 19 12分】某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的滑片從左到右移動(dòng)過(guò)程中，電流表

19、的示數(shù)從零開(kāi)始逐漸增大，請(qǐng)按此要求用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接；某次測(cè)量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為_(kāi)A；該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將_只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為1的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為_(kāi)W(保留兩位小數(shù))。連線如右圖0. 44 4 2. 222. 28點(diǎn)評(píng)：此題的第三問(wèn)考察的是電源輸出功率最大值。7.【2012 四川 22(2)】某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:小燈泡L,規(guī)格“4.0 V0.7 A”;電流表A1,量程3 A,內(nèi)阻約為0

20、.1;電流表A2,量程0.6 A,內(nèi)阻r2=0.2;電壓表V,量程3V,內(nèi)阻rV=9k標(biāo)準(zhǔn)電阻R1,阻值1;標(biāo)準(zhǔn)電阻R2,阻值3k;滑動(dòng)變阻器R,阻值范圍010;學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻不計(jì);開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干.甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)通過(guò)L的電流為0.46 A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)L的電阻為.乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路來(lái)進(jìn)行測(cè)量,電壓表指針指在最大刻度時(shí),加在L上的電壓值是 V.學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線,需要重新設(shè)計(jì)電路.請(qǐng)你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材,在圖丁所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖,并在圖上標(biāo)明所選器材代號(hào).【說(shuō)明】1.

21、 此題主要考察的是伏安法測(cè)電阻的原理。2. 此題最大的難點(diǎn)是：電壓表量程不夠，電流表量程不夠(肯定不能選量程太大的！)，又給出了定值電阻。那么，足以提示出應(yīng)該進(jìn)行電表的改裝。 【解析】由題意可知電壓表的滿(mǎn)偏電壓為3.0V，則圖示電壓為2.3V，所以L的電阻為由題意可知電壓表的滿(mǎn)偏電壓為3.0V，則通過(guò)電壓表的電流為，此時(shí)通過(guò)定值電阻R2電流也是，則定值電阻R2兩端的電壓為，所以燈泡L兩端的電壓為燈泡L的電阻為，遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，所以用電壓表的外接法來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；由于燈泡L的額定電流為0.7A，大于電流表A2的滿(mǎn)偏電流，所以要對(duì)電流表A2進(jìn)行改裝，給表頭并聯(lián)一個(gè)小電阻R1可以改裝為大量程的電流表

22、，改裝電流表的量程為，符合要求，方框內(nèi)的電路圖如下：【答案】：5 4 見(jiàn)解析8.【2016 天津9(3)】某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8V，0.3A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測(cè)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(kāi)關(guān)，導(dǎo)線外，還有：電壓表（量程03V，內(nèi)阻等于3k）電壓表（量程015V，內(nèi)阻等于15k）電流表（量程0200mA，內(nèi)阻等于10）電流表（量程03A，內(nèi)阻等于0.1）滑動(dòng)變阻器（010，額定電流2A）滑動(dòng)變阻器（01k，額定電流0.5A）定值電阻（阻值等于1）定值電阻（阻值等于10）請(qǐng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號(hào)旁該同學(xué)描繪出的I-U圖像應(yīng)

23、是下圖中的_【說(shuō)明】1. 與2012年四川卷的題就是一樣的啊！充分說(shuō)明這種高考題的相似性很大??！【鞏固訓(xùn)練】1在探究小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，所用器材有：小燈泡L、量程恰當(dāng)?shù)碾娏鞅砗碗妷罕?、直流電源E、滑動(dòng)變阻器R、開(kāi)關(guān)S等，要求小燈泡兩端電壓從0開(kāi)始變化(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用_式接法(填“分壓”或“限流”)(2)某同學(xué)已連接如圖所示的電路，在連接最后一根導(dǎo)線的c端到直流電源正極之前，請(qǐng)指出其中僅有的2個(gè)不當(dāng)之處，并說(shuō)明如何改正_._.答案(1)分壓(2)開(kāi)關(guān)S不應(yīng)閉合，應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P位置不當(dāng)，應(yīng)將其置于b端2在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的器材

24、有：A小燈泡：規(guī)格為“3.8 V0.3 A”B電流表：量程00.6 A，內(nèi)阻約為0.5 C電流表：量程03 A，內(nèi)阻約為0.1 D電壓表：量程05 V，內(nèi)阻約為5 kE滑動(dòng)變阻器：阻值范圍010 ，額定電流2 AF電池組：電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻約為1 G開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干(1)為了使測(cè)量盡可能地準(zhǔn)確，需要使小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到3.8 V且能方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此電流表應(yīng)選_(填器材前選項(xiàng))(2)根據(jù)你選用的實(shí)驗(yàn)電路，將如圖所示的器材連成實(shí)物電路答案(1)B(2)見(jiàn)解析圖解析(1)因小燈泡的額定電流為0.3 A，為減小讀數(shù)誤差，應(yīng)讓指針偏角大一些，故電流表選B.(2)由電流表外接和滑動(dòng)變阻器采

25、用分壓式接法知，電路圖如圖甲所示，由電路圖連接的實(shí)物電路如圖乙所示3在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，使用的小燈泡的規(guī)格為“6 V3 W”，其他供選擇的器材有：A電壓表V1(量程6 V，內(nèi)阻20 k)B電壓表V2(量程20 V，內(nèi)阻60 k) C電流表 A1 (量程3 A，內(nèi)阻0.2 )D電流表 A2 (量程0.6 A，內(nèi)阻1 )E滑動(dòng)變阻器R1(01 000 ，0.5 A)F滑動(dòng)變阻器R2(020 ，2 A)G學(xué)生電源E(68 V)H開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)中要求電壓表示數(shù)在06 V范圍內(nèi)變化，讀取并記錄下12組左右不同的電壓值U和對(duì)應(yīng)的電流值I，以便繪出伏安特性曲線在上述器材中，電壓表應(yīng)

26、選用_，電流表應(yīng)選用_，變阻器應(yīng)選用_，并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理圖答案V1A2R2電路圖見(jiàn)解析圖解析 小燈泡為“6 V3 W”，額定電壓為6 V，額定電流為0.5 A，即允許通過(guò)小燈泡的最大電流不超過(guò)0.5 A，最大電壓不超過(guò)6 V在選擇電壓表和電流表時(shí)，本著安全、精確的原則，安全原則即量程要大于所測(cè)電流或電壓值；精確原則是量程要盡量小，量程越小測(cè)量越精確故電流表應(yīng)選A2，電壓表應(yīng)選V1.滑動(dòng)變阻器選取時(shí)要本著安全、夠用、調(diào)節(jié)方便的原則，“安全”即流過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流(I)應(yīng)小于允許通過(guò)的最大電流；“調(diào)節(jié)方便”即變阻器的總電阻應(yīng)接近小燈泡的電阻本實(shí)驗(yàn)中小燈泡在正常工作時(shí)的電阻R燈 12 ，故應(yīng)選用R

27、2.連接電路時(shí)，變阻器采用分壓式接法；電流表采用外接法實(shí)驗(yàn)原理圖如圖所示4用如圖甲所示的器材做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)小燈泡標(biāo)有“6 V3 W”的字樣，鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為 8 V，滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格：R1標(biāo)有“5 2 A”，R2標(biāo)有“100 20 mA”各電表的量程如圖甲所示測(cè)量時(shí)要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始，并測(cè)多組數(shù)據(jù)(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_；(2)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，把圖甲中的實(shí)物連成實(shí)驗(yàn)電路(有部分連線已接好)；(3)測(cè)量時(shí)電壓表示數(shù)如圖乙所示，則U_ V；(4)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，作出了如圖丙所示的IU圖像分析圖像不是直線的原因：_.答案(1)R1(2)實(shí)驗(yàn)電路如圖

28、所示(3)4.0(4)小燈泡兩端的電壓逐漸增大時(shí)，燈絲溫度升高，燈絲的電阻(或電阻率)變大解析(1)由于電壓要從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，如果選用R2，滑動(dòng)變阻器中的電流會(huì)超過(guò) 20 mA，故選R1.(2)實(shí)驗(yàn)電路中電流表外接，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法(4)小燈泡兩端的電壓逐漸增大時(shí)，燈絲溫度升高，燈絲的電阻(或電阻率)變大5.某同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，得到如下表所示的一組UI數(shù)據(jù)：編號(hào)12345678U(V)0.200.601.001.401.802.202.603.00I(A)0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.

29、205燈泡發(fā)光情況不亮微亮逐漸變亮正常發(fā)光(1)試在圖上畫(huà)出UI圖線當(dāng)U1.40 V時(shí)，燈泡電壓與電流成_比，燈絲電阻_(填“不變”或“變化”)；當(dāng)U1.40 V時(shí)，燈絲的溫度逐漸升高，其電阻隨溫度升高而_(2)從圖線上可以看出，當(dāng)小燈泡兩端電壓逐漸地增大時(shí)燈絲電阻的變化是_解析(1)根據(jù)給出的數(shù)據(jù)描點(diǎn)，用平滑的曲線連接各點(diǎn)，如圖所示，可以看出當(dāng)U1.40 V時(shí)，小燈泡電壓與電流成正比，燈絲電阻不變；當(dāng)U1.40 V時(shí)，由UI圖線可知，圖線斜率逐漸增大，故其電阻隨溫度升高而增大(2)從圖線可知，當(dāng)U1.40 V時(shí)，圖線斜率基本不變；當(dāng)U1.40 V時(shí)，圖線斜率逐漸增大，所以燈絲電阻的變化是開(kāi)始

30、不變后來(lái)逐漸增大答案(1)UI圖線見(jiàn)解析圖正不變?cè)龃?2)開(kāi)始不變后來(lái)逐漸增大6如圖甲所示為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對(duì)溫度很敏感)的IU關(guān)系曲線圖(1)為了通過(guò)測(cè)量得到如圖甲所示IU關(guān)系的完整曲線，在圖乙和圖丙兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖_，簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：_.(電源電壓為9 V，滑動(dòng)變阻器的阻值為 0100 )(2)在如圖丁所示的電路中，電源電壓恒為9 V，電流表讀數(shù)為70 mA，定值電阻R1250 .由熱敏電阻的IU關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為_(kāi)V；電阻R2的阻值為_(kāi). 甲乙 丙丁答案(1)乙圖乙加在熱敏電阻兩端的電壓可以從零調(diào)到所需電壓(2)5.2111.8解析(1)題圖

31、乙的滑動(dòng)變阻器用的是分壓式接法，加在熱敏電阻兩端的電壓可以從零調(diào)到所需電壓，從而能夠得到完整的IU圖線，故選圖乙(2)通過(guò)R1的電流為I1 A36 mA，通過(guò)熱敏電阻的電流I2II1(7036) mA34 mA，由題圖甲可知熱敏電阻兩端的電壓為5.2 V，電阻R2 111.8 .7在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按如圖所示方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零(1)閉合開(kāi)關(guān)后，若不管怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡亮度能發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)總不能為零，則可能是_導(dǎo)線斷路(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中還測(cè)出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖6中的(a)、(b)、(c)所示，下列說(shuō)法正確的是()Aa可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用Bb能作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用Cb的阻值隨電壓升高而