描繪小燈泡的伏安特性曲線（解析版）-2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)知識點(diǎn)講義與真題模擬題練習(xí)

2023高考一輪知識點(diǎn)精講和最新高考題模擬題同步訓(xùn)練

第十二章恒定電流

專題67描繪小燈泡的伏安特性曲線

第一部分知識點(diǎn)精講

一、基本原理與操作

原理與電路圖操作要領(lǐng)

(1)原理：測量多組U、/值，繪制/-U圖象，由圖

象反映電流與電壓的關(guān)系。

(2)電路圖與實(shí)物圖

s>-

-@------1

二

S

甲

i≡

/****■■?≡

彥1(1)連線路：電壓表、電流表量程合適，

閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片位置正確。

Γ

乙

(2)采用分壓電路：電流、電壓能從零開始測量。

(3)逐漸增大電壓，測量對應(yīng)電流，測量多組。

(4)作/-U圖象:描點(diǎn)準(zhǔn)確，用平滑曲線連接。

二'數(shù)據(jù)處理

1.在坐標(biāo)紙上以u為橫軸，/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(diǎn)。

3.將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，得到小電珠的伏安特性曲線。

三、誤差分析

1.由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，對電路的影響會帶來誤差，電流表外

接，由于電壓表的分流，使測得的電流值大于真實(shí)值。

2.測量時讀數(shù)帶來誤差。

3.在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差。

四'注意事項(xiàng)

1.電流表外接法：本實(shí)驗(yàn)中被測小電珠燈絲的電阻值較小，因此測量電路必須采用電

流表外接法。

2.滑動變阻器應(yīng)采用分壓式連接：本實(shí)驗(yàn)要作出/-U圖象，要求測出一組包括零在內(nèi)

的電流、電壓值，故控制電路必須采用分壓接法。

3.保護(hù)元件安全：為保護(hù)元件不被燒毀，開關(guān)閉合前變阻器滑片應(yīng)置于使接入電路的

電阻最大位置處。加在小電珠兩端的電壓不要超過其額定電壓。

第二部分最新高考題精選

1.（2022?全國理綜乙卷?23）一同學(xué)探究阻值約為5500的待測電阻段在O~5mA范圍

內(nèi)的伏安特性?？捎闷鞑挠校弘妷罕鞻（量程為3V,內(nèi)阻很大），電流表A（量程為ImA，

內(nèi)阻為3000）,電源E（電動勢約為4V,內(nèi)阻不計(jì)），滑動變阻器R（最大阻值可選IOQ

或L5kΩ）,定值電阻凡（阻值可選75。或150Q）,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

圖（a）

（1）要求通過R,的電流可在0~5mA范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，在答題卡上將圖（a）所示的器材

符號連線，畫出實(shí)驗(yàn)電路的原理圖；

（2）實(shí)驗(yàn)時，圖（a）中的R應(yīng)選最大阻值為（填“100”或“1.5kQ”）的滑動

變阻器，Ro應(yīng)選阻值為（填“75C”或“150?！保┑亩ㄖ惦娮瑁?/p>

（3）測量多組數(shù)據(jù)可得&的伏安特性曲線。若在某次測量中，電壓表、電流麥的示數(shù)分別

如圖（b）和圖（C）所示，則此時凡兩端的電壓為V,流過R、的電流為mA,

10Ω③.75Ω④.2.30⑤.4.20?.548

【名師解析】

(1)[1]電流表內(nèi)阻己知，電流表與RO并聯(lián)擴(kuò)大電流表量程，進(jìn)而準(zhǔn)確測量通過Rr的電流，

電壓表單獨(dú)測量尺的電壓；滑動變阻器采用分壓式接法，電表從0開始測量，滿足題中通

過的電流從O~5mA連續(xù)可調(diào)，電路圖如下

(2)⑵電路中R應(yīng)選最大阻值為IOQ的滑動變阻器，方便電路的調(diào)節(jié)，測量效率高、實(shí)驗(yàn)

誤差小：

[3]通過凡電流最大為5mA,需要將電流表量程擴(kuò)大為原來的5倍，根據(jù)并聯(lián)分流的規(guī)律

示意圖如下

5mA4mARo

-AA~~Ik

ImA

根據(jù)并聯(lián)分流，即并聯(lián)電路中電流之比等于電阻的反比，可知

4mA_300Q

ImARl

解得

4=75C

(3)[4]電壓表每小格表示0.1V,向后估讀一位，即U=2.3OV;

[5]電流表每小格表示0.02mA,本位估讀，即0.84mA,電流表量程擴(kuò)大5倍，所以通過號

的電流為/=4.2OmA；

[6]根據(jù)歐姆定律可知

R,六4.2消(產(chǎn)548Ω

2。(2020?江蘇高考)某同學(xué)描繪一種電子元件的/-U關(guān)系圖象，采用的實(shí)驗(yàn)電路圖

如題圖1所示，?為電壓表，@為電流表，E為電源(電動勢約6V),R為滑動變阻器(最

大阻值20Q),火0為定值電阻，S為開關(guān)。

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，將題圖2所示的實(shí)物電路連接完整。

圖1

(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SV0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750

電流TZmA0.000.100.250.601.704.307.50

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。

/∕∏1A

(3)根據(jù)作出的/-U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(dǎo)線代替電路中的定值電阻Ro,會導(dǎo)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

【名師解析】

(1)根據(jù)電路原理圖，按著電流的方向進(jìn)行實(shí)物電路圖的連線，如圖甲所示。

(2)由表格中的數(shù)據(jù)在題圖上按著標(biāo)度描出對應(yīng)的各點(diǎn)，然后用平滑的曲線連接，使盡

可能多的點(diǎn)位于曲線上，如圖乙所示。

(3)根據(jù)作出的/-U圖線可知，待測元件為非線性元件。

(4)根據(jù)電路的原理圖可知，若用導(dǎo)線代替電路中的定值電阻Ro,在調(diào)節(jié)滑動變阻器滑

片時所允許的調(diào)節(jié)范圍會變小，此時若調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，稍有不慎就會使通過待測元件

的電流過大，燒壞待測元件或電流表，B、C正確；電壓測量值與待測元件兩端電壓一致，

即測量值誤差不變，A錯誤；去掉Ro,導(dǎo)線不分電壓，待測元件兩端電壓可調(diào)節(jié)范圍變大，

D錯誤。

【參考答案】（1）見解析圖（2）見解析圖（3）非線性（4）BC

3（2019?全國卷∏）某小組利用圖（a）所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正

向電壓U與溫度，的關(guān)系，圖中?和色為理想電壓表；R為滑動變阻器，Ro為定值電阻（阻

值IOOQ）；S為開關(guān)，E為電源。實(shí)驗(yàn)中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫度f由溫度計(jì)

（圖中未畫出）測出。圖（b）是該小組在恒定電流為50.0UA時得到的某硅二極管U-t關(guān)系曲

線?；卮鹣铝袉栴}：

捽溫爐J?-??!

（1）實(shí)驗(yàn)中，為保證流過二極管的電流為50.0μA,應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器尺，使電壓表?的

示數(shù)為5=mV；根據(jù)圖（b）可知，當(dāng)控溫爐內(nèi)的溫度，升高時，硅二極管正向電阻

（選填“變大”或“變小”），電壓表位:示數(shù)（選填“增大”或“減小”）,此

時應(yīng)將R的滑片向（選填Z"或"3”）端移動，以使?示數(shù)仍為Ul。

（2）由圖（b）可以看出U與/成線性關(guān)系。硅二極管可以作為測溫傳感器，該硅二極管的

ΔU

測溫靈敏度為-=×10-3V∕°C（保留2位有效數(shù)字）。

［審題指導(dǎo)］

1.分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯抗瓒O管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度f的關(guān)系。

2.確定實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫度/由溫度計(jì)（圖中未畫

出）測出。

3.制定數(shù)據(jù)處理方案：在恒定電流為50.0μA時得到的某硅二極管U-/關(guān)系曲線。若

U與f成線性關(guān)系，硅二極管可以作為測溫傳感器。

【名師解析】（1）?、位:是理想電壓表，則RO與硅二極管串聯(lián)，電流相等，Ro兩端電

壓U∣=∕Ro=5O.OXlO-6χi0ov=5.OOXlO-3v=5.00mV0由UY圖象知：控溫爐內(nèi)溫度升

高，5變小，又/=50.0UA不變，故硅二極管正向電阻變??；由閉合電路歐姆定律知，電

路中電流增大，?示數(shù)增大；要保持?示數(shù)不變，需增大滑動變阻器的阻值，即滑片向B

端移動。

△[/044—030

(2)由UY圖象的斜率可知：-=二，V∕°C=2.8×10^3V/℃o

【參考答案】(1)5.00變小增大B(2)2.8

4.(2020?全國卷∏)某同學(xué)要研究一小燈泡L(3.6V0.3OA)的伏安特性。所用器材有:

電流表Aι(量程20OmA,內(nèi)阻RgI=IO.0Q)、電流表A2(量程500mA,內(nèi)阻Cg2=1.0Q)、

定值電阻Ro(阻值A(chǔ)o=IO.0Q)、滑動變阻器品(最大阻值10Q)、電源E(電動勢4.5V,內(nèi)

阻很小)、開關(guān)S和若干導(dǎo)線。該同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖(a)所示。

(a)(b)

(1)根據(jù)圖(a),在圖(b)的實(shí)物圖中畫出連線。

(2)若/1、/2分別為流過電流表AI和A2的電流，利用/|、/2、RgI和R)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。

(3)實(shí)驗(yàn)時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使開關(guān)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(yīng)的h和/2。所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下表中給出。

∕∣∕mA325585125144173

∕2∕mA171229299379424470

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可算得，當(dāng)∕∣=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))。

【名師解析】：(2)根據(jù)串、并聯(lián)知識可得小燈泡兩端的電壓。=/|(&1+用)),流過小燈

泡的電流∕=∕2-∕ι,小燈泡的額定電壓t∕%=3.6V,由UM=∕ι(Rg∣+Ro)可得∕ι=180mA,

即為了保證小燈泡的安全，/1不能超過180mA。

(3)燈絲的電阻R=??,當(dāng)∕∣=173mA時,/2=47OmA,解得K=11.6Ωo

l12~i?

(4)小燈泡的額定電壓U蔽=3.6V,由∕g](∕?+K)2Usfi可得KI8.0Ωo

【參考答案】：(1)如圖所示

(2)∕ι(Λgι+Λo)/2-/1180(3)11.6(4)8.0

第三部分最新模擬題精選

1.(2022河北衡水中學(xué)一模)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做“描繪小燈泡的伏安特性曲線''的實(shí)驗(yàn)，實(shí)

驗(yàn)室提供了如下器材：

小燈泡(2.5V,0.5A)

電流表A(量程為0.4A,內(nèi)阻EA=IC)

電壓表V(量程為3V,內(nèi)阻Rg3kΩ)

滑動變阻器(最大阻值R=Io。，允許通過的最大電流2A)

定值電阻Q=2C

定值電阻&=10。

電源E(電動勢為3V,內(nèi)阻不計(jì))

開關(guān)S一個、導(dǎo)線若干

(1)他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，&應(yīng)選(填“4”或“&”)，電流表與RX并

聯(lián)后的量程為Ao

RX

甲

（2）利用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，某次測量時電流表的示數(shù)為0.2A,此時電壓表的示數(shù)如

圖乙所示，則此時小燈泡的電阻為Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（3）通過實(shí)驗(yàn)正確作出小燈泡的/-U圖線，如圖丙所示。現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)中使用的兩個完全相同

的小燈泡并聯(lián)后接到如圖丁所示的電路中，其中電源的電動勢瓦=2V、內(nèi)阻W=IC,定值電

阻R=1Ω,則此時每個小燈泡的實(shí)際功率為W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

【參考答案】.Rl.0.6.1.7.0.22##0.21##0.23##0.24##0.25

【名師解析】

（1）口］［2］小燈泡的額定電流為0.5A,電流表的量程為0.4A,可以通過將電流表與定值電

2

阻Rl并聯(lián)的方式來擴(kuò)大電流表的量程，并聯(lián)后新電流表的量程為0?6A,內(nèi)阻為

（2）［3］電流表的示數(shù)為0.2A時流過小燈泡的電流

JARA

=0.3A

此時電壓表的示數(shù)為0.7V,所以此時小燈泡的電阻

R=UTRJHQ

L

（3）［4］設(shè)此時流過小燈泡的電流為/,小燈泡兩端電壓為U,由閉合電路歐姆定律有

U=這一2I5十R）

解得

1U

，=5一1

將此函數(shù)的圖線畫在小燈泡的伏安特性曲線中，如圖所示。

兩圖線交點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)的乘積為小燈泡消耗的實(shí)際功率，即

P=0.35×0.625W≈0.22W

2.（2022廣東潮州二模）某學(xué)習(xí)小組要描繪一個標(biāo)有“2.0V,0.5A”的小燈泡的伏安特性曲線,

除導(dǎo)線和開關(guān)外，還有下列器材可供選擇：

A.電流表A（量程為0.3A,內(nèi)阻RA=2A）

B.電壓表V（量程為3V,內(nèi)阻Rv≈3kC）

C.滑動變阻器品（最大阻值2C,允許通過的最大電流2A）

D.滑動變阻器&（最大阻值IOOd允詐通過的最大電流2A）

E.定值電阻以=20。

F.定值電阻Λ4=2Ω

G.電源E（電動勢為3V,內(nèi)阻不計(jì)）

RX

（1）學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，滑動變阻器應(yīng)選_______,RA應(yīng)選。

（填器材前的代號）電流表與&并聯(lián)后的量程為A；

（2）利用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，某次測量時電流表的示數(shù)為0.2A,此時電壓表的示數(shù)如

圖乙所示，則此時小燈泡的電阻為Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

(3)根據(jù)電壓表和電流表讀數(shù)，正確作出圖象，如圖丙所示。由圖象可知，小燈泡電

“不變”或“變小”）。

【參考答案】□.CO.F□.0.6□.3.3.變大

【名師解析】

（1）[1]為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選阻值小的Q,故選C；

[2][3]燈泡的電流為0.5A,電流表的量程過小，需要將電流表擴(kuò)大量程，即給電流表并聯(lián)■

阻值較小的定值電阻凡，故選F,并聯(lián)后的量程為/=/A+T=03A+，^-A=0.6A

Rl2

（2）[4]電流表的示數(shù)為0.2A,則通過燈泡的電流為∕∣.=0?4A

電壓表的量程為3V,電壓表的示數(shù)為t∕=l.70V

所以燈泡兩端的電壓為UL=U-UA=I?70V-0.2χ2V=1.3V

CU,1.3OC,3C3C

此時小燈泡的電阻為RL=京=87Ω=?Ω

（3）[5]由圖丙所示圖象可知，隨電壓增大，通過燈泡的電流增大，電壓與電流的比值增大，

即燈泡電阻增大，原因是溫度升高，燈泡燈絲的電阻率在變大。

3.（2022湖南長沙明德中學(xué)模擬）某同學(xué)想要研究小燈泡的伏安特性，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材如

下：

A.小燈泡L（額定電壓約3.8V,額定功率約L8W）；

B.電壓表Vl（量程3V,內(nèi)阻為3kC）；

C.電壓表V2（量程為15V,內(nèi)阻為15kC）

D.電流表A（量程為0.6A,內(nèi)阻約為IC）

E.定值電阻Rl（阻值IoOC）；

F.定值電阻&（阻值1000Ω）

G.滑動變阻器R（阻值0~10Ω）；o

H.電源E（電動勢5V,內(nèi)阻不計(jì)），開關(guān)S,導(dǎo)線若干；

（1）該同學(xué)已選定的器材是小燈泡L、滑動變阻器入電源￡開關(guān)S、導(dǎo)線若干，要完成

該實(shí)驗(yàn)，還需要的器材是（填寫器材前的字母序號）

（2）實(shí)驗(yàn)要求能夠較準(zhǔn)確的畫出燈泡的伏安特性曲線，請?jiān)谔摼€框中幫助該同學(xué)畫出實(shí)驗(yàn)

電路原理圖。（）

（3）正確設(shè)計(jì)并連接好電路，實(shí)驗(yàn)中測得該燈泡的伏安特性曲線如圖所示，由實(shí)驗(yàn)的圖線

可知，小燈泡在額定電壓下工作時的電阻為Ωo（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

4∕∕A

（4）現(xiàn)將兩個相同的小燈泡按如圖電路圖連接到另一個電路中，圖中電源的電動勢為6V,

內(nèi)阻為1.0Ω,電阻Ro的阻值為4.0C,閉合開關(guān)S,每個小燈泡的實(shí)際功率為W。

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

.8.4（828.6均可）.0.82（0.80-0.85均可）

【名師解析】

（1）[1]要研究小燈泡的伏安特性，需要用到電流表和電壓表。燈泡額定電流為

IQ

—A≈0.47A

3.8

故電流表選擇D；

燈泡額定電壓為3.8V,若采用電壓表V?則測量誤差較大，因此電壓表應(yīng)選擇V1,即選擇B；

同時將電壓表Vl的量程進(jìn)行擴(kuò)大，要大于3.8V。若擴(kuò)大后的量程為3.8V,則需要串聯(lián)電阻

R-13=Q=800Ω

3000

則定值電阻應(yīng)選擇心，即選擇F；

故還需要的器材是BDF。

（2）[2]燈泡正常發(fā)光時電阻為

A=堡=過。。8。

%L8

遠(yuǎn)小于電壓表Vl的內(nèi)阻，故電流表應(yīng)采用外接法；

實(shí)驗(yàn)中要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化以便測量多組數(shù)據(jù),滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法;

定值電阻&與電壓表Vl串聯(lián)測量小燈泡的電壓，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

R2

<A）i-04

—∣ι----------—

（3）[3]由實(shí)驗(yàn)的圖線可知，小燈泡在額定電壓3.8V下工作時的電流為0.45A,故電阻為

Tj38

R=———?—A≈8.4A（8.2-8.6均可）

I0.45

[4]把電源與電阻AO整體看作等效電源，設(shè)流過每個燈泡的電流為/,其電壓為U,根據(jù)閉合

電路歐姆定律可得：

U=E-2gR）=6-lOI

當(dāng)路端電壓U=O時，電流

∕=0.6A

當(dāng)電流/=0時,路端電壓

U=E=6V

在燈泡UU圖象坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U-/圖象如圖所示:

//A

由圖示圖線可知，燈泡兩端電壓

t∕=2.1V

電流

∕=0.39A

燈泡實(shí)際功率:

P=UXl=2ΛχO.39W≈0.82W（0.80-0.85均可）

4.（2022河北邢臺重點(diǎn)高中質(zhì)檢）某學(xué)習(xí)小組探究電學(xué)元件的伏安特性曲線。

1；甲同學(xué)要描繪一個標(biāo)有“的小燈泡的伏安特性曲線，除導(dǎo)線和開關(guān)外,

還有下列器材可供選擇：

\：電壓表量程內(nèi)阻為AUMU

Z?:電流表量程Iimr,內(nèi)阻約為2C∣

（：電流表量程，Mh“1，內(nèi)阻約為In

D：滑動變阻器I”、IML”1

/：滑動變阻器17：KHLiL2.H

/：電阻箱（（∣7）KK"!∣

G：直流電源；電動勢內(nèi)阻不計(jì)：

實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選，滑動變阻器應(yīng)選填器材前的代號I。虛線框內(nèi)已畫

出實(shí)驗(yàn)電路圖的部分器材的符號和接線，請將電路補(bǔ)充完整；要求：電路中所用符號必

須規(guī)范院

2乙同學(xué)分別描繪了三個電學(xué)元件的伏安特性曲線如圖I，”所示。他用圖⑥所示的電

路給三個元件分別單獨(dú)供電,測出給元件1和元件2供電時的電流和電壓值，標(biāo)在圖I，”

上，分別是4點(diǎn)和〃點(diǎn)，由此可得給元件:，單獨(dú)供電時，電源總功率/H結(jié)

—L~~I元件1

"~~∏L52

-----~I兀件3∣~~

(b)

果取兩位有效數(shù)字Io

【參考答案】口：,「；D.電路圖見圖1；

l

【名師解析】：1)燈泡的額定電流/ι''^,l=0..M,1：，：“)”，I，則電流表應(yīng)選C；

為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選D

描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器采用分壓式接法；

燈泡的電阻Rq=粉—電流表內(nèi)阻約為皿，電壓表內(nèi)阻約為MQ電壓表

內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，因此該實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示:

圖1

2將電阻兒等效到電源的內(nèi)部，連接』、“兩點(diǎn)并交于橫軸和縱軸，該圖線為電源外【】

電壓與電流的關(guān)系圖線如圖？，

02

此時元件3的電流和電壓分別為：〃一D21，LfLOV，則

Pi=Utii=1.0×0?2Π=0?20H,?

故答案為：“6；D：電路圖見圖1；

【名師點(diǎn)撥】1）求出燈泡的額定電流，由此分析電流表應(yīng)的選?。桓鶕?jù)“操作方便”選取

滑動變阻器；根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；

：2）將電阻"“等效到電源的內(nèi)部，連接J、3兩點(diǎn)并交于橫軸和縱軸，根據(jù)與元件3圖象

的交點(diǎn)得到電流和電壓，再根據(jù)電功率的計(jì)算公式進(jìn)行解答。

對于實(shí)驗(yàn)題，要弄清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理以及數(shù)據(jù)處理、誤差分析等問題，一般的實(shí)驗(yàn)設(shè)

計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法都是根據(jù)教材上給出的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行拓展，延伸，所以一定要熟練掌握教材中

的重要實(shí)驗(yàn)。對于實(shí)驗(yàn)儀器的選取?般要求滿足安全性原則、準(zhǔn)確性原則和操作方便原則。

5.（2021廣東模擬）某學(xué)習(xí)小組探究LED燈的伏安特性曲線。

√∕mA

A

UN

->

(b)

(1)實(shí)驗(yàn)需要燈兩端的電壓從零開始調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)采用接法。(選填“限

流式”或“分壓式”)

(2)某同學(xué)已連接部分導(dǎo)線，請?jiān)趫D(α)中完成電路的連接。

(3)檢查電路連線正確后，某同學(xué)閉合開關(guān)，看到燈閃亮一下立即熄滅，造成這一現(xiàn)象的原

因可能是■

(4)描繪出燈的伏安特性曲線如圖(b)所示，當(dāng)燈兩端電壓為0.80V時，燈的功率為

。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

【參考答案】（1）.分壓式（2）.

（3）.可能是滑動變阻器調(diào)節(jié)不合適，導(dǎo)致流過燈泡電流過大，導(dǎo)致燈泡被燒壞J'

（4）.9.6XIO3W

【名師解析】

（1）[1]題中要求電壓從零開始，所以滑動變阻器應(yīng)該按分壓接法接在電路中。

（2）[2]電路圖如圖所示：

（3）[3]閉合開關(guān)，看到燈閃亮一下立即熄滅，造成這一現(xiàn)象的原因可能是滑動變阻器調(diào)

節(jié)不合適，導(dǎo)致流過燈泡電流過大，導(dǎo)致燈泡被燒壞了。

（4）[4]結(jié)合圖像可知，當(dāng)燈兩端電壓為0.8OV時，燈泡兩端的電流為12mA,則燈的功率

為

P=U/=0.8X12XKT，w=9.6×10^3W

6.（2020?廣西欽州市模擬）某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8V0.3A”字樣的小燈泡L的伏

安特性曲線，要求實(shí)驗(yàn)盡量準(zhǔn)確?？晒┻x擇的器材除小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線外，還有:

電壓表V,量程O?5V,內(nèi)阻約5kC

電流表Ai,量程O?500mA,內(nèi)阻約0.5Ω

電流表A2,量程0~100mA,內(nèi)阻約4Ω

滑動變阻器品，最大阻值10Q,額定電流2.0A

滑動變阻器心,最大阻值IOOΩ,額定電流1.0A

直流電源E,電動勢約6V,內(nèi)阻可忽略不計(jì)

(1)上述器材中，電流表應(yīng)選,滑動變阻器應(yīng)選(填寫所選器材的字母

符號)。

(2)該同學(xué)正確選擇儀器后連接了如圖甲所示的電路，為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，并使誤差

盡量小，實(shí)驗(yàn)前請你檢查該電路，指出電路在接線上存在的兩處問題：

①;

②.

甲

(3)該同學(xué)校正電路后，經(jīng)過正確的實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)記錄，描繪出了小燈泡的伏安特性

曲線如圖乙所示，由此推斷小燈泡的電阻值隨工作電壓的增大而(選填“增大”或

“減小”或“不變”)?

(4)該同學(xué)在完成實(shí)驗(yàn)后又進(jìn)行了以下探究：把兩只這樣的小燈泡并聯(lián)，直接接在電動

勢為4V、內(nèi)阻為8。的電源上組成閉合回路。請你根據(jù)上述信息估算此時一只小燈泡的

功率約為W(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

【名師解析】：(1)燈泡額定電流為0.3A,故電流表應(yīng)選擇A∣:由于本實(shí)臉中描繪小燈

泡的伏安特性曲線，要求電壓從零開始，滑動變阻器必須采用分壓式接法，因此滑動變阻器

應(yīng)選擇總阻值較小的Ri;

(2)由于燈泡內(nèi)阻較小，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，故只能采用電流表外接法，描繪小燈泡的

伏安特性曲線，要求電壓從零開始，滑動變阻器必須采用分壓式接法；該電路中電流表采用

內(nèi)接法以及滑動變阻器限流式接法，故要改為電流表外接法和滑動變阻器分壓式接法。

(3)∕-t∕圖象中圖象上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，則可知燈泡內(nèi)阻隨電

壓的增大而增大；

(4)設(shè)燈泡電壓為U,電流為/,當(dāng)兩燈泡并聯(lián)接在電源兩端，由閉合電路歐姆定律可得

U=E-Ilr,代入數(shù)據(jù)可得t∕=4-16/,在原伏安特性曲線圖象中作函數(shù)。=4-16/的圖象，

交點(diǎn)代表每個燈泡兩端的電壓和流過每個燈泡的電流，如圖所示。

則由圖象可知，燈泡兩端的電壓為1.00V,通過燈泡的電流為0.19A,則燈泡的功率P

=W=1.00×0.19W=0.19Wo

【參考答案】：(1)A∣Ri(2)電流表采用外接法滑動變阻器采用分壓接法

(3)增大(4)0.19(0.17~0.21均可)

7.(2020?山西省太原市模擬)連續(xù)兩年春節(jié)，太原市用112.6萬件LED點(diǎn)亮了龍城。拆

下一組LED,發(fā)現(xiàn)它由三個相同的LED燈珠和一個定值電阻凡串聯(lián)而成(圖甲中虛線框內(nèi)

部分)，供電電壓為12V,由理論分析可知，每個小燈珠的工作電壓應(yīng)在3V?4V之間。

為研究LED燈珠的伏安特性并測量/的值，小亮同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖甲

中電源電壓恒為12V,電壓表的量程為2V、內(nèi)阻為4.0k。；電流表量程為30mA、內(nèi)阻

很小可忽略。完成下列操作中的要求或填空：

⑴為使電路能正常工作，”端應(yīng)接電源的(選填“正極”或“負(fù)極”);

(2)為完成實(shí)驗(yàn)并準(zhǔn)確測量，定值電阻&應(yīng)該選擇的是；

A.1.0kΩB.4.0kΩ

C.8.0kΩD.20.0kΩ

(3)正確選擇&后接通電源，將R的滑片從Af端向N端滑動，記錄多組電壓表的示數(shù)

。和電流表的示數(shù)/,并在圖乙中繪出了燈珠D的U-/圖線。其中，當(dāng)R的滑片移動到N

端時，電壓表的示數(shù)為l?80V、電流表的示數(shù)為25.0mA。不考慮電壓表和電流表對電路的

影響，則島的值為Ω;

(4)燈珠D在通過某一電流時的實(shí)際功率(選填“大于”“小于”或“等

于")由圖乙得到的測量值；

(5)若將這一組LED燈珠直接接到電動勢為12V、內(nèi)電阻為152.0Ω的疊層電池兩端，

一組LED中三個燈珠的總功率為HiWo(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

【名師解析】：(1)燈珠正常發(fā)光要加正向電壓，由圖示電路圖可知，使電路能正常工

作，α端應(yīng)接電源的負(fù)極。

(2)由圖示電路圖可知，三個電珠串聯(lián)，電源電壓為12V,每個電珠兩端最大電壓約為

4V,改裝后的電壓表量程應(yīng)為4V,因此串聯(lián)電阻內(nèi)阻應(yīng)與電壓表內(nèi)阻相等，故選B：

(3)電壓表示數(shù)為1.8V,則小電珠兩端電壓為1.8X2V=3.6V,由圖示電路圖可知，定

UTUD12—3.6X3C八

值電阻阻值HO=-J—V=—θ--()-Ω=48Ω:

(4)由圖示電路圖可知，由于電壓表的分流作用，流過燈珠的電流小于電流表示數(shù)，即

電流測量值偏小，由尸=U/可知，燈珠的實(shí)際功率大于測量值;