2024-2025十年高考物理真題分類匯編專題19電磁學(xué)實驗含解斬

專題19電磁學(xué)試驗

1.(2024?全國I卷?T10)某同學(xué)要將一量程為250PA的微安表改裝為量程為20mA的電流

表。該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為120()Q,經(jīng)計算后將一阻值為A的電阻與微安表連接，進

行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)亳安表，依據(jù)圖(a)所示電路對改裝后的電表進行檢測(虛線框內(nèi)是

改裝后的電表)。

(1)依據(jù)圖(a)和題給條件，將(b)中的實物連接。

(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)亳安表的示數(shù)為160mA時，微安表的指針位置如圖⑹所示，由此可以推想出改

裝的電表量程不是預(yù)期值，而是o(填正確答案標(biāo)號)

A.18mAA.21mA

(3)產(chǎn)生上述問題的緣由可能是o(填正確答案標(biāo)號)

A.微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻大于1200Q

B.微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻小于1200Q

C.R值計算錯誤，接入的電阻偏小

D.R值計算錯誤，接入的電阻偏大

GD要達到預(yù)期目的，無論測得的內(nèi)阻侑是都正確，都不必重新測量，只須要將阻侑為R的

電阻換為一個陽值為kR的電阻即可，其中k=_______o

99

【答案】(1).(2).C(3).AC(4).

79

【解析】

(1)電表改裝時，微安表應(yīng)與定值電阻R并聯(lián)接入虛線框內(nèi)，則實物電路連接如下圖所示:

⑵由標(biāo)準(zhǔn)亳安表與該裝表的讀數(shù)可知，改裝后的電流表，實際量程被擴大的倍數(shù)為:

〃=—應(yīng)"一=100倍。故當(dāng)原微安表表盤達到滿偏時，實際量程為：

16()X10-3WZA

250xl0-3x100=25mA.故本小題選C：

⑶依據(jù)/人=(/一/)七得：1=1+T改裝后的量程偏大的緣由可能是，原微

安在內(nèi)阻測量值偏小，即電表實際內(nèi)阻4真'文值，大于1200。；或者因為定值電阻R的計

算有誤，計算值偏大，實際接入定值電阻R阻值偏小。故本小題選AC：

(4)由于接入電阻R時，改裝后的表實際量程為25mA,故滿意乙0=(25-/JR：要想達

到預(yù)期目的，即將微安表改裝為量程為20inA電流表，應(yīng)滿意44=(20-()依，其中

99

=250pA=0.25mA,聯(lián)立解得：攵=1.25或《=^。

79

故本題答案為:(2)C(3)AC

99

(4)左=1.25或攵二一

79

2.（2024?天津卷?TU）現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。

①某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是______mm。

,25

②利用下列器材設(shè)計一個電路，盡量精確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻

約為1OOQ,畫出試驗電路圖，并標(biāo)明器材代號。

電源E（電動勢10V,內(nèi)阻約為10Q）

電流表用（量程0?250mA,內(nèi)阻比=5。）

電流表A?（量程0?30MA,內(nèi)阻約為50）

滑動變阻器R（最人阻值ioa,額定電流2A）

開關(guān)S及導(dǎo)線若干

③某同學(xué)設(shè)計方案正確，測量得到電流表用的讀數(shù)為I”電流表A2的讀數(shù)為L，則這段金

屬絲電阻的計和式&=。從設(shè)計原理看，其測量值與真實值相比______（填“偏大”、

“偏小”或"相等”）o

【答案】(1).0.200(0.196?0.204均可)⑶.廣

相等

【解析】

【詳解】依據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)法則可知讀數(shù)為0.01X20+0.000=0.200mm

因該試驗沒有電壓表，電流表A1的內(nèi)阻已知，故用A1表當(dāng)電壓表運用，為了調(diào)整范圍大,

應(yīng)用分壓式滑動變阻器的接法，則點如圖如圖

I.R.

由電路圖可知流過的電流為人一4，電阻兩端的電壓為/內(nèi)，因此電阻n

該試驗的電流為真實電流，電壓也為真實電壓，因此測得值和真實值相等

3.(2024?全國U卷?T10)某小如利用圖(a)所示的電路,探討硅二極管在恒定電流條件下的F

向電壓〃與溫度，的關(guān)系，圖中％和V2為志向電壓表；?為滑動變阻器，必為定值電阻(阻

值100Q)；S為開關(guān)，夕為目源。試驗中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫度￡由溫度

計(圖中未畫出)測出。圖(b)是該小組在恒定電流為50.OuA時得到的某硅二極管片/關(guān)系

曲線?；卮鹣铝袉栴}:

(1)試驗中，為保證流過二極管的電流為50.0uA,應(yīng)調(diào)整滑動變阻器必使電壓表片的示

數(shù)為呢mV；依據(jù)圖(b)可知，當(dāng)控溫爐內(nèi)的溫度-上升時,硅二極管正向電阻(填

“變大”或“變小”),電壓表％示數(shù)_____(填“增大”或“減小”)，此時應(yīng)將斤的滑片

向_____(填“A”或"B”)端移動，以使片示數(shù)仍為小

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

靈敏度為I詈1=_____XlOVC（保留2位有效數(shù)字）。

【答案】(1).5.00(2),變小(3).增大(4).B(5).2.8

【解析】

【詳解】（1）〃=刀新100。乂50乂10%=5乂10%=5|11丫由/?=9./不變，溫度上升，少減小,

故夕減小：由于々變小，總電阻減小，電流增大；發(fā)兩端電壓增大，即％表示數(shù)變大，只有

增大電阻才能使電流減小，故華東變阻器向右調(diào)整，即向B短倜整。

（2）由圖可知，—=2.8X10:fV/℃

4.（2024?全國HI卷?T10）某同學(xué)欲將內(nèi)限為98.5Q、量程為lOCuA的電流表改裝成歐姆表并

進行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15k?？潭日脤?yīng)電流表表盅的50uA刻度?？蛇x

用的器材還有：定值電阻吊（限值14kQ）,滑動變阻器兆（最大阻值1500Q）,滑動變阻器

扁（最大阻值500C）,電阻箱4699999.9C）,干電池（后L5V,尸L5C）,紅、黑表筆和導(dǎo)

線若干。

紅

黑

圖（a）

(1)歐姆表設(shè)計

將圖(a)中的實物連線組成歐姆表。()歐姆表改裝好后，滑動變阻器"接入電路

的電阻應(yīng)為—0：滑動變阻器選一(填“用”或“用”)。

(2)刻度歐姆表表盤

通過計算，對整個表盤進行電阻刻度，如圖(b)所示。表盤上a、b處的電流刻度分別為25

和75,貝Ua、b處的電阻刻度分別為一、―o

(3)校準(zhǔn)

紅、黑表筆短接，調(diào)整滑動變阻器，使歐姆表指針指向kQ處：將紅、黑表筆與電阻箱

連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應(yīng)的測量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測量。若

校準(zhǔn)某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖(c)所示，則電阻箱接入的阻值為Qo

(2).900(3).R(4).45

(5).5(6).0(7).35000.0

【解析】

依據(jù)歐姆表的改裝原理，由短接時的歐姆定律和中值電阻的意義可算出廬900。，為了滑動

變阻器的平安，選擇用：另外，需深刻里面歐姆表表盤的刻度原理和校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。

5.(2024?江蘇卷?T11)某同學(xué)測量一段長度已知的電阻絲的電阻率.試驗操作如下：

(1)螺旋測微器如題1圖所示.在測量電阻絲直徑時，先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿

之間，再旋動(選填“A”或“「‘)，直到聽見“喀喀”的聲音，以保證壓力適當(dāng)，

同時防止螺旋測微器的損壞.

(2)選擇電阻絲的(選填“同一”或“小同”)位置進行多次測量，取其平均值作為電阻

絲的直徑.

(3)2圖甲中正，為待測電阻絲.請用筆畫線代替導(dǎo)線，將滑動變阻淵接入2圖乙實物電路中

的正確位置

甲乙

2圖

(4)為測量化利用2圖甲所示的電路，調(diào)整滑動變阻器測得5組電壓〃和電流/的值，作

出的4-/關(guān)系圖象如圖圖所示.接著，將電壓表改接在隊力兩端，測得5組電壓￡和電流

/2的值，數(shù)據(jù)見下表：

&/V0.501.021.542.052.55

4/mA20.040.060.080.0100.0

(5)由此，可求得電阻絲的尼=Q.依據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率.

【答案】(1).C(2).不同

(5).23.5(23.0~24.0都算對)

【解析】

(1)在測量時，為了不損壞被測物體，最終也改用微調(diào)方旋鈕即C,直到聽見“喀喀”的響

聲：

(2)為了減小測量誤差，應(yīng)選用電阻絲不同位置進行多次測量;

(3)依據(jù)原理圖，將實物圖連線如圖:

(4)將表格中各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出，再連成一條直線，如圖:

U/V

//mA

20406080100120

當(dāng)電壓表按甲圖連接時，電壓表測的電壓為R"先的電壓之和，當(dāng)電壓表接在小〃間時,

電壓表測的電壓為當(dāng)?shù)碾妷?，由圖可得：

196204

%+凡=^C=49C,4=^。=25.50,所以4=23.5C。

'"0.04”0.08

6.(2024?海南卷?門1)用試驗室供應(yīng)的器材設(shè)計一個測量電流表內(nèi)阻的電路。試驗室供應(yīng)的

器材為：待測電流表A(量程10mA,內(nèi)阻約為50Q),滑動變阻器％，電阻箱兄電源夕(電

動勢約為6Y,內(nèi)阻可忽視)，開關(guān)Si和S2,導(dǎo)線若干。

(1)依據(jù)試驗室供應(yīng)的器材，在圖(a)所示虛線框內(nèi)將電路原理圖補充完整，要求滑動變阻器

起限流作用;

(2)將圖(b)中的實物按設(shè)計的原理圖連線；

(3)若試驗供應(yīng)的滑動變阻器有兩種規(guī)格

①】0Q,額定電流2A②1500。，額定電流0.5A

試驗中應(yīng)當(dāng)取o(填“①”或"②")

【答案】（1）電路圖如圖所示：（2）實物電路圖如圖所示；（3）②

【解析】

（1）測電流表內(nèi)阻，由題意可知，試驗沒有供應(yīng)電壓表，供應(yīng)了電阻箱與兩個開關(guān)，本試驗

應(yīng)用半偏法測電流表內(nèi)阻，電流表與電阻箱并聯(lián)，滑動變阻器采納限流接法，試驗電路圖如

圖所示:

E6V

（3）電路最小電阻約為：R二=600Q

10x10-3A

fnax

滑動變阻器接入電路的最小阻值約為：600-50=5500,滑動變阻器應(yīng)選擇②：

7.（2024?新課標(biāo)I卷?T10）某試驗小組利用如圖（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）中的熱敏電阻區(qū),其標(biāo)稱值

（25C時的阻值）為900.0。：電源E（6V,內(nèi)阻可忽視）：電壓表。（量程150mV）：定值電

阻R（阻值20.0Q）,滑動變阻器R（最大限值為1000C）：電阻箱R2（阻值范圍0-999.9Q）：

單刀開關(guān)s”.單刀雙擲開關(guān)S”

ffl(a)

試驗時，先按圖（a）連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.DC,將4與1端接通，閉合

S”調(diào)整R的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U。：保持R的滑片位置不變，將R,置于最

大值，將S2與2端接通，調(diào)整Rz,使電壓衣讀數(shù)仍為U。：斷升S”登記此時上的讀數(shù)，逐

步降低溫控室的溫度3得到相應(yīng)溫度下R：的阻值，直至溫度降到25.0。C,試驗得到的R；-t

數(shù)據(jù)見下表。

t/r25.030.040.050.060.070.080.0

L/C900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0

回答卜列問題：

⑴在閉合，前，圖⑸中R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R「t曲線：

(3)由圖(b)可得到R,在25C-80。C范圍內(nèi)的溫度特性,當(dāng)t=44.0C時,可得R尸一Q：

(4)將R握于手心，手心溫度下電的相應(yīng)讀數(shù)如圖(c)所示，該讀數(shù)為一。，則手心溫度

為______

【答案】(Db⑵如圖所示

800

600

(3)450(4)620.033.0

【解析】本題主要考查探討小燈泡的伏安特性試驗、利用伏安特性曲線計算實際功率及其相

關(guān)的學(xué)問點，意在考查考生對小燈泡伏安特性曲線的理解和敏捷運用相關(guān)學(xué)問，解決實際問

題的實力。

(1)圖(a)的電路滑動變阻器采納限流接法，在閉合Si前，R應(yīng)當(dāng)調(diào)整到接入電路部分的電阻

值最大，使電路中電流最小，即圖(a)中的R的滑片應(yīng)移到b端。

(2)將t=60C和t=70C對應(yīng)的兩組數(shù)據(jù)對應(yīng)畫在坐標(biāo)圖上，然后用平滑曲線過盡可能多的數(shù)

據(jù)點畫出圖象。

(3)依據(jù)題述試驗過程可知，測量的電數(shù)據(jù)等于對應(yīng)的熱敏電阻R的電阻值。由畫出的R-t

圖象可知，當(dāng)t=44.0"C時，對應(yīng)的Rr=460C。

(4)由畫出的R2—t圖象可知，當(dāng)比=620.0Q,則手心溫度t=33.0℃.。

【點睛】解答此題常見錯誤主要有：一是沒有駕馭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：二是沒有仔細(xì)閱讀題述的試驗過程，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。

8.(2024?天津卷)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：

電壓表匕(量程0~3V,內(nèi)阻等于3kQ)

電壓表V式量程0~15V,內(nèi)阻等于15kQ)

電流表4(量程0~200mA,內(nèi)阻等于10Q)

電流表生(量程0~3A,內(nèi)阻等于0.1Q)

滑動變阻器RK0~10。，額定電流2A)

滑動變阻器上(0~1kQ,額定電流0.5A)

定值電阻R式阻值等于1Q)

定值電阻R；(阻值等于10Q)

定值電阻RM阻值等于1k。)

電源E(E=6V,內(nèi)阻不計)

(D請畫出試驗電路圖，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_____o

【答案】(1)電路如圖(2)B

t解析】（1）用電壓表％和Rs串聯(lián)，川改裝成量程為U=%（勺+RJ=4V的電壓表；用

電流表A,比并聯(lián)可改裝為量程為/=/%+二產(chǎn)=0.4A的電流表:待測小燈泡的阻值較

小，故采納電流表外接法；為使曲線完整，滑動變阻器應(yīng)采納分壓接法，故選擇總阻值小的

%,電路如圖。

（2）小燈泡燈絲的電阻隨溫度上升而變大，故該同學(xué)描繪出的【-U圖線應(yīng)當(dāng)是B。

【考點定位】探究小燈泡的伏安特件曲線試臉、電表改裝、器材選取、電路設(shè)計

【名師點睛】此題考杳了探究小燈泡的伏安特性曲線的試驗；此題的難點在于題中所給的電

表量程都不適合，所以不管是電流表還是電壓表都須要改裝，所以要知道電表的改裝方法；

改裝成電壓表要串聯(lián)分壓電阻；改裝成電流表要并聯(lián)分流電限；其他部分基本和課本試驗一

樣。

9.（2011?福建卷）某同學(xué)在探究規(guī)格為“6V,3臚的小電珠伏安特性曲線試驗中:

（D在小電珠接入電路前，運月多用電表干脆測量小電珠的電阻，則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至D擋

進行測量.（填選項前的字母）

A.直流電壓10VB.直流電流51nAC.歐姆X100D.歐姆X1

（2）該同學(xué)采納圖甲所示的電路進行測量。圖中R為滑動變阻器（陽值范圍0、20。，額定電

流LOA）,L為待測小電球，心為電壓表（量程6V,內(nèi)阻20k。），內(nèi)為電流表（量程0.6A,

內(nèi)阻1。），E為電源（電動勢8V,內(nèi)阻不計），S為開關(guān)。

端；（填“左”或

“有”)

II.在試驗過程中，已知各元器件均無故障，但閉合開關(guān)S后，無論如何調(diào)整滑片P,電壓

表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，其緣由是點至點的導(dǎo)線沒有連接好；(圖

甲中的黑色小圓點表示接線點，并用數(shù)字標(biāo)記，空格中請?zhí)顚憟D甲中的數(shù)字，如“2點至3

點”的導(dǎo)線)

UL該同學(xué)描繪出小電珠的伏安特性仙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o(填“不變”、“增大”或“減小”)

【答案】①D②【.#II15III.增大

【解析】由于小電珠的電阻一般不大，運用多用電表干脆測量小電珠的電阻，則應(yīng)將選擇開

關(guān)旋至歐姆XI,選項I)正確。

對干分壓電路，開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于使小電珠上電壓為零處，即最左

端。閉合開關(guān)S后，無論如何調(diào)整滑片P,電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，其緣由是

滑動變阻器左端與電源沒有連接好。由描繪出的小電珠的伏安特性曲線可知，小電珠的電阻

值隨工作電壓的增大而增大。

【考點定位】測定小電珠伏安特性曲線

10.(2011?廣東卷)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”試驗中，所用器材有：小電珠(2.5V,

0.6W),滑動變阻器，多用電表，電流表，學(xué)生電源，開關(guān)，導(dǎo)線若干。

(1)粗測小電珠的電阻，應(yīng)選擇多用電表倍率的電阻擋(請?zhí)顚憽癤I”、“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16,結(jié)果為。。

(2)試驗中運用多用電表測量電壓，請依據(jù)試臉原理圖17完成實物圖18中的連線。

(3)開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于一端。為使小電珠亮度增加，P應(yīng)由中點

向端滑動。

(4)下表為電壓等間隔變更測得的數(shù)據(jù)，為了獲得更精確的試驗圖象，必需在相鄰數(shù)據(jù)點―

間多測幾組數(shù)據(jù)(請?zhí)顚憽癮b”“be”“cd”“de”或“ef”)

數(shù)據(jù)點abcdeF

u/v0.000.501.001.502.002.50

I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244

【答案】（1）X17.5（2）如圖所示（3）P置左端電珠兩端電壓最小（4）ab之間電流

值相差太大

【解析】（1）小電珠（2.5V,0.6W）,所以小電珠電阻大約是100,粗測小電珠的電阻，應(yīng)選

擇多用電表XI倍率的電阻擋，結(jié)果為7.5Q。（3）為愛護小電珠不超過額定電壓，開關(guān)閉合

前，為了平安應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于a端，使得燈泡兩端電壓從零起先變更.為使小

電珠亮度增加，P應(yīng)由中點向b端滑動，燈泡兩端電壓增大.（4）為了獲得更精確的試驗圖象，

應(yīng)當(dāng)在燈泡兩端電壓從零起先增大的過程中多測量幾次，即必需在相鄰數(shù)據(jù)點ab間多測幾

組數(shù)據(jù).

【考點定位】“描繪小電珠的伏安特性曲線”試驗

11.（2012?安徽卷）圖為“測繪小燈伏安特性曲線”試驗的實物電路圖，已知小燈泡額定電

壓為2.5V。

（1）完成下列試驗步驟：

①閉合開關(guān)前，調(diào)整滑動變阻器的滑片，

②閉合開關(guān)后，漸漸移動變阻器的滑片，；

③斷開開關(guān)，……。依據(jù)試驗數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。

（2）在虛線框中畫出與實物電路相應(yīng)的電路圖。

【答案】（1）①使它靠近變阻器左端的接線柱②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)，直至電壓達到額定電壓（2）如圖所示

【解析】（1）①由于滑動變阻器的分壓作用，使起先試驗時小燈泡兩端電壓為0,應(yīng)使滑動

變陽器的滑片靠沂變阻器左端的接線林.

②描繪小燈泡燈絲的伏安特性曲線，必需測量多組數(shù)據(jù)，即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)，直至電壓達到額定電壓。

（2）如圖所示:

【考點定位】此題考查的是“測繪小燈伏安特性曲線”試驗

12.（2012?四川卷）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“4.0V,0.7A”；

電流表A”量程3A,內(nèi)阻約為0.1C：

電流表總,量程0.6A,內(nèi)阻門=0.2。：

電壓表V,量程3V,內(nèi)阻n=9kQ；

標(biāo)準(zhǔn)電阻R”阻值1Q：

標(biāo)準(zhǔn)電阻電，阻值3kQ：

滑動變阻器R,阻值范圍0?10。；

學(xué)生電源E,電動勢6V,內(nèi)阻不計;

開關(guān)S及導(dǎo)線若干。

(1)甲同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路來進行測量，當(dāng)通過L的電流為0.64A時，電壓表的示

(2)乙同學(xué)又設(shè)計了如圖3所示的電路來進行測量，電壓表指針指在最大刻度時，加在L上

的電壓值是Vo

(3)學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更精確地描繪出L完整的伏安特性曲線，須要重新設(shè)計電路。請你在

乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材，在圖4所示的虛線框內(nèi)補畫出試驗電路圖，并在圖上標(biāo)明所

選器材代號。

【答案】(1)5(2)4(3)如下圖所示

L

答圖1

U230

【解析】(1)電壓表示數(shù)為2.30V,則電阻R=—=二一。=5.()建，

10.46

(2)R2分得電壓U2=-X3V=IV,燈泡分得電壓為3+W=4V°

9

⑶小燈泡的規(guī)格是“4.0V,0.7A”，電壓表的量程3VV4.0V,須要擴大電壓表量程，串聯(lián)

電阻使量程擴大到4.0V。所選用電流表Az的量程0.6AV0.7A,須要擴大電流表量程，

并聯(lián)電阻13擴大后量程為0.72A,將改裝好的電壓表、電流表接入電路，如答圖1所示。

若按答圖2設(shè)計電路，燈泡兩端電壓將不能達到額定電壓4.OVo

【考點定位】本題考查探究小燈泡的伏安特性曲線的試驗及其相關(guān)學(xué)問

13.(2013?天津卷)要測繪一個標(biāo)有“3V0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓

須要由零漸漸增加到3V,并便于操作。已選用的器材有:

電池組（電動勢為4.5V，內(nèi)阻約10）；

電流表（量程為0~250mA,內(nèi)阻約5Q）：

電壓表（量程為0~3V,內(nèi)阻約3kC）：

電鍵一個、導(dǎo)線若干。

（1）試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（最大限值200,額定電流1A）

B.滑動變阻器（最大阻值1750Q,額定電流0.3A）

（2）試驗的電路圖應(yīng)選用下列的圖（填字母代號）.

（3）試驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。假如將這個小燈泡接到電動勢為1.5V,內(nèi)阻

為5Q的電源兩端，小燈泡消耗的功率是Wo

【答案】（DA（2）B（3）0.1

【解析】（1）滑動變阻器用小阻值的，便于調(diào)整，所以用最大阻值為20Q的滑動變阻器，故

選Ao

（2）因要求小燈泡電壓從零調(diào)，所以滑動變阻器應(yīng)用分壓式，由于小燈泡電阻遠小于電壓表

阿且，電流表應(yīng)用外接法，故選B。

（3）在小燈泡的伏安特性曲線圖象中，再依據(jù)E=U+Ir,&P1=0.3-0.2U,作出電源的I-U圖

象，如圖所示，由圖示可知，由該電源對該小燈泡供電，電路電流1=0.1A,電路外電壓U=1V,

小燈泡消耗的電功率P=IU=0.IWO

【考點定位】電學(xué)試驗儀器的選擇、電路設(shè)計、伏安特性曲線等學(xué)問點

14.(2015?浙江卷?T22)圖1是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”試驗的實物

連接圖。

圖1圖2

(1)依據(jù)圖1畫出試驗電路圖.

(2)調(diào)整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0.6A,電壓表量程為3Vo所示讀數(shù)為：

①__________②__________③__________④__________o兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為

__________和。

⑵①0.10A、②0.24A、③2.0V、④0.27V。（8.3±0.1）。和（2.7±0.1）。，如填為（2.7±0.1）。

和(8.3±0.1)。也行

【解析】(1)從實物圖中可知電壓表測量燈泡兩端電壓，電流表采納外接法，滑動變阻器采

納分壓接法，故電路圖如圖所示

(2)電流表的量程為0.6A,所以每小格表示的分度值為0.02A,故①的讀數(shù)為0.10A,②的

讀數(shù)為0.24A

電壓表的量程為3V,則每一小格表示0.IV,所以③的示數(shù)為2.0V,④的示數(shù)為0.27V

027V

電壓小，兩端的電流小，故①④為同一組數(shù)據(jù)，故得到的電阻為/?=々一=2.7Q,

0.1A

②③為另外一組數(shù)據(jù)，故得到的電阻為/?=上20V一=8.3C

0.24A

【考點定位】“描繪小燈泡的伏安特性曲線”試驗。

15.(2015?廣東卷-T34(2))某試險小組探討兩個未知元件X和Y的伏安特性，運用的器材

包括電壓表(內(nèi)阻約為3kQ)、電流表(內(nèi)阻約為1Q)、定值電阻等。

(1)運用多用電表粗測元件X的電阻。選擇“XI”歐姆擋測量，示數(shù)如圖(a)所示，讀數(shù)為

Q。據(jù)此應(yīng)選擇圖中的(填“b”或"c”)電路進行試險。

(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)漸漸(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)試驗。

f//V

-0—

------L|域性元件司?

-----1；!'-

Q?瓦r

圖⑻

⑶圖(d)是依據(jù)試驗數(shù)據(jù)作出的UT圖線，由圖可推斷元件(填“X”或"Y”)是非線

性元件。

⑷該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21Q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￡和S2,電壓表讀數(shù)為3.03：斷開％,讀數(shù)為1.00V,

利用圖16(d)可算得E=V,r=Q(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為志向電

壓表)。

【答案】(1)10,b；(2)增大：(3)Y：(4)3.2,0.50

【解析】(1)由圖(a)可知，指針指在“10刻度線”位置處，由于“10刻度線”左右兩邊的

最小刻度都不是“1份”單位，因此不須要估讀下一位，又因為多用電表選擇開關(guān)選擇了

“XI”檔，所以最終讀數(shù)為10Q,此值約為所用電壓表內(nèi)阻的"300,電流表內(nèi)阻的10

倍，因而相對較小，為了減小電表內(nèi)阻引起的試驗測量誤差，及選用電流表的外接法，即圖

(b)電路。

(2)圖(b)電路中采納了滑動變阻器的分壓式接法，在滑片P從左向右滑動的過程中，測量電

路部分分得的電壓漸漸增大，因此電流表讀數(shù)應(yīng)漸漸增大。

(3)由圖(d)可知，X對應(yīng)的U-I關(guān)系圖線為直線，Y對應(yīng)的U-I關(guān)系圖線為曲線，即Y是非

線性元件。

(4)由圖(d)可知，當(dāng)線性元件X兩端電壓為3.00V時，對應(yīng)流經(jīng)它的電流為0.30A,電壓為

L00V時，對應(yīng)流經(jīng)它的電流為0.10A,所以元件X的電阻為L=10Q,依據(jù)閉合電路歐姆

定律E=I(&.+r)可知，當(dāng)閉合$和S?時，R被短路，E=0.30AX(R、+r),斷開S?后，R

與元件X串聯(lián)接在電源兩端,E=0.10AX(Rx+R+r),解得：E=3.15V=3.2V,r=0.50Qo

【考點定位】“伏安法測電阻”、“測電源的電動勢和電阻”的試驗。

16.(2015?福建卷-T19(2))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，試驗器

材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。

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丙

(1)試驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零起先漸漸增大。請

按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接；

⑵某次測量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為A；

(3)該小組描繪的伏安特性曲線如圖內(nèi)所示，依據(jù)圖線推斷，將只相同的小電珠并聯(lián)后,

干脆與電動勢為3V、內(nèi)限為1歐的電源組成閉合I可路，可使小電珠的總功率最大，其總功

率的值約為W(保留兩位小數(shù)八

【解析】實物圖如圖所示：由圖知電流表量程為0.6A,所以讀數(shù)為0.44A；電源內(nèi)阻為1

歐，所以當(dāng)外

電路總電阻等于電源內(nèi)阻時，消耗電功率最大，此時外電路電壓等于內(nèi)電壓等于1.5V,由

圖知當(dāng)小電珠電壓等于L5V時電流約為0.38A,此時電阻約為/?=/3.95。，并聯(lián)后的

2152

總電阻為1歐，所以須要4個小電珠，小電珠消耗的總功率約為2=V(J_=3-=2.25W。

悔1

【考點】描繪小電珠的伏安特性曲線

17.(2013?福建卷)硅光電池在無光照耀時不產(chǎn)生電能，可視為一電子元件。某試驗小組設(shè)

計如圖甲電路，給硅光電池加反向電壓(硅光電池負(fù)極接高電勢點，正極接低電勢點)，探究

其在無光照時的反向伏安特性。圖中電壓表修量程選用3V,內(nèi)阻為6.0kQ；電壓表V?量

程選用15V,內(nèi)阻約為30kC：R?為愛護電阻:直流電源電動勢約為12V,內(nèi)阻不計。

(1)依據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙連接成完整電路。

(2)用遮光罩罩住硅光電池，閉合開關(guān)S,調(diào)整變阻器R,讀出電壓表％、'%的示數(shù)5、山。

G)某次測量時，電壓表%示數(shù)如圖丙，則5=V,可算出通過硅光電池的反向電流大小

為—mA(保留兩位小數(shù))。

(ii)該小組測出大量數(shù)據(jù)，篩選出下表所示的9組，、比數(shù)據(jù)，算出相應(yīng)的硅光電池兩端反

向電壓IL和通過的反向電流1式圖中“一”表示反向)，并在坐標(biāo)紙上建立TxHk坐標(biāo)系，標(biāo)

出了與表中前5絹U.、L數(shù)據(jù)時應(yīng)的5個坐標(biāo)點.請你標(biāo)出余下的4個坐標(biāo)點,并繪出LTL

圖線。

123456789

Ux/X0.(X)O.(X)().060.120.24<>42().721.141.74

r2/v0.01.02.13.14.25.46.7S.19.7

t/./v0.0-1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0-8.0

/,/mA0.000.00-0.01-0.02-O.(M-0.07-0.12-0.19-0.29

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-0.30

(iii)由Ix-U，圖線知，硅光電池?zé)o光照下加反向電壓時，1，與U,成(填“線性”或“非

線性”)關(guān)系。

【答案】①如圖1所示②(D1.400.23(ii)如圖2所示(iii)非線性

【解析】①依據(jù)題圖甲可知，滑線變阻器采納了分壓式接法，接線時留意硅光電池正確與電

壓表匕的負(fù)極連接，連接電路時，最終再連電壓表如圖1所示

②（i）電壓表匕采納3V量程，最小刻度為0.1,因此讀數(shù)估讀一位，為L40V,而電壓表L

的內(nèi)阻已知，因此流過電壓表的電流就是流過硅光電池的電流依據(jù)圖甲可知，解得

Ii=—1=2.30X10-2A=0.23mAo

R

（ii）依據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中定出另4個點，作出關(guān)系慳線如圖2所示。

（iii）由右圖所畫ITL關(guān)系圖線為曲線可知L與U,成非線性關(guān)系,

【考點定位】本題考查了“描繪硅光電池?zé)o光照時的反向伏安特性曲線”試驗，屬于課本

“描繪小燈泡伏安特性曲線”試驗的變形。

18.（2024?新課標(biāo)I卷?T23X10分）

某同學(xué)探討小燈泡的伏安特性，所運用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8V,額定電流0.32

A）；電壓表0V（量程3V,內(nèi)阻3k。）：電流表?（量程0.5A,內(nèi)阻0.5Q）；固定電

阻也（阻值1000Q）；滑動變阻器R（阻值0~9.0Q）：電源E（電動勢5V,內(nèi)阻不計）：開

關(guān)S：導(dǎo)線若干。

（1）試驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，畫出試驗電路原理圖。

（2）試驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。

由試驗曲線可知，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E。（電動勢4V,內(nèi)阻1.00Q）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)整滑

動變阻器R的阻值，可以變更小燈泡的實際功率。閉合開關(guān)S,在R的變更范圍內(nèi)，小燈泡

的最小功率為W,最大功率為__________Wo（結(jié)果均保苗2位小數(shù)）

【答案】（1）如圖所示（2）增大增大（3）0.391.17

~||~『---------

【解析】（1）要求能夠?qū)崿F(xiàn)在「3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，故滑動變阻器用

分壓式接法，小燈泡為小電阻，電流表用外接法，如答案圖。

（2）由I-U圖象知，切線的斜率在減小，故燈泡的電阻隨電流的增大而增大，再由電阻定律

R=p：知，電阻率增大：

（3）當(dāng)滑動變阻器的阻值為9Q時，電路電流最小，燈泡實際功率最小，此時E=U+I（r+R）

得U=-101+4,在圖中作出該直線如左圖所示，交點坐標(biāo)約為U=l.75V,1=225mA,P,=UI=0.39

1F

w；整理得：/=------U+——，當(dāng)直線的斜率最大時，與燈泡的I-U曲線的交點坐標(biāo)

R+rR+r

最大，即燈泡消耗的功率最大。當(dāng)滑動變阻器電阻值R=0時，燈泡消耗的功率最大，此時交

點坐標(biāo)為U=3.67V,1=0.32A,如右圖所示,最大的功率為P產(chǎn)UI=1.17W。

【考點定位】探討小燈泡的伏安特性曲線

【名師點睛】電路圖主要是限制電路、測量電路的連接。小燈泡阻值為小電阻一一外接法,

電壓從0起先測量一一分壓式接法。然后由伏安特性曲線分析阻值的變更，留意縱軸是電流。

第（3）問求小燈泡消耗的實際功率較難，因小燈泡的阻值隨電流的變更而變更，通過閉合電

路的歐姆定律找到小燈泡實際的電流、電壓值。

19.（2024?全國II卷）