2021年高考物理实验题型训练 《描绘小电珠的伏安特性曲线》

免费学习资料 囊括小初高九大学科（知识点/练习题/模拟卷/真题卷/学霸笔记）实验：描绘小电珠的伏安特性曲线针对训练 1某同学查阅资料发现铅笔芯的电阻随温度的升高而变小。在实验中，他取一段长为16 cm的铅笔芯，用多用电表测量其电阻大约为4 。该同学要较精确地测量铅笔芯的电阻，现有下列器材可供选择：A电源3 V（内阻不计）；B电流表03 A（内阻0.1 ）；C电流表0600 mA（内阻0.5 ）；D电压表03 V（内阻3 k）；E电压表015 V（内阻200 k）；F滑动变阻器（010 ，1 A）；G滑动变阻器（01 k，300 mA）（1）除开关、导线外，实验中要求能够在电压表上从零开始读取若干组数据，需要选用的器材有：_（填写字母代号）；（2）用笔画线代替导线，在实物图中连接实验电路；（3）该同学记录了实验数据，并画出了该铅笔芯的伏安特性曲线，证实了铅笔芯的电阻随温度的升高而减小，则该铅笔芯的伏安特性曲线为下图中的_。【答案】（1）D C F （2）见解析 （3）C【解析】（1）因电源电动势E3 V，所以选择量程为03 V的电压表D；根据欧姆定律算出最大电流为0.75 A，所以选择量程为0600 mA的电流表C；滑动变阻器采用分压式接法，阻值较小的方便调节，因此选择滑动变阻器F。（2）电压要求从0开始调节，滑动变阻器采用分压式接法；待测铅笔芯阻值较小，电流表采用外接法。应先画出电路图（如图甲），然后再连接实物图（如图乙）。（3）由铅笔芯的电阻随温度的升高而减小知应选C。2小亮同学为研究某电学元件（最大电压不超过2.5 V，最大电流不超过0.55 A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：A电压表，量程3 V，内阻6 k B电压表，量程15 V，内阻30 k C电流表，量程0.6 A，内阻0.5 D电流表，量程3 A，内阻0.1 E滑动变阻器，阻值范围05 ，额定电流为0.6 A F滑动变阻器，阻值范围0100 ，额定电流为0.6 A G直流电源，电动势E3 V，内阻不计 H开关、导线若干。该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示电学元件上的电流和电压）。I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（1）为了提高实验结果的准确程度，电流表选_；电压表选_；滑动变阻器选_。（以上均填写器材代号）（2）请在虚线框中画出实验电路图。【答案】（1）C A E（2）见解析【解析】（1）从表格中的实验数据可知，电流测量值I的范围为00.50 A，电压测量值U的范围为02.00 V，因此电流表应选C，电压表应选A。因为本实验要测量多组（U，I）值，需使电压U连续变化，因此，滑动变阻器应接成分压式，故选阻值较小的滑动变阻器E。（2）由表格中的数据，根据R，估算电学元件的电阻值大约为几欧，因此电流表外接。电路图如图所示。3要测绘一个标有“6 V2.5 W”小灯泡的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材：A直流电源，6 V，内阻未知 B电流表G，满偏电流3 mA，内阻Rg10 C电流表A，00.6 A，内阻未知 D滑动变阻器R，020 ，5 A E滑动变阻器R，0200 ，1 A F定值电阻R0，阻值1 990 G开关与导线若干（1）由于所给实验器材缺少电压表，某同学直接把电流表G作为电压表使用测出小灯泡两端电压，再用电流表A测出通过小灯泡的电流，从而画出小灯泡的伏安特性曲线，该方案实际上不可行，其最主要的原因是_。（2）为完成本实验，滑动变阻器应选_（填器材前的序号）。（3）请在图中完成本实验的实物电路图的连线。【答案】（1）电流表G测量电压范围太小，导致电流表A指针偏转很小，误差较大（2）D（3）见解析【解析】（1）电流表G测量电压范围太小，导致电流表A指针偏转很小，误差较大。（2）、（3）由于满足灯泡电阻和电流表内阻接近，所以电流表应用外接法，由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从0开始测量，所以滑动变阻器应采用分压式接法，故滑动变阻器应选D，实物电路图的连线如图所示。4某学习小组探究一小灯泡在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为_A；该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将_只相同的小灯泡并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 的电源组成闭合回路，可使小灯泡的总功率最大，其总功率的值约为_W（保留两位小数）。【答案】连线如图所示0.4442.25【解析】由题图乙知电流表量程为0.6 A，所以读数为0.44 A；电源内阻为1 ，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即小灯泡的总功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5 V，由题图丙知当小灯泡电压等于1.5 V时电流约为0.38 A，此时电阻约为R3.95 4 ，并联后的总电阻为1 ，所以需要4个小灯泡并联，小灯泡消耗的总功率约为P W2.25 W。5由金属丝制成的电阻器阻值会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，亲自动手通过实验描绘这样一个电阻器的伏安特性曲线可供选择的实验器材有：A待测电阻器Rx，2.5 V，1.2 W B电流表A，00.6 A，内阻为1 C电压表V，03 V，内阻未知 D滑动变阻器，010 ，额定电流为1 A E电源，E3 V，内阻r1 F定值电阻R0，阻值为5 G开关一个和导线若干 （1）实验时，该同学采用电流表内接法，并且电阻器两端电压从零开始变化，请在方框内画出实验电路图。（2）按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：其中，I是电流表的示数，U是电压表的示数，UR是电阻器两端的实际电压。请通过计算补全表格中的空格，然后在图中画出电阻器的伏安特性曲线。I/A0.150.200.250.300.350.400.450.48U/V0.250.400.600.901.251.852.503.00UR/V（3）该同学将本实验中的电阻器Rx以及给定的定值电阻R0二者串联起来，接在本实验提供的电源两端，则电阻器的实际功率是_W。（结果保留两位小数）【答案】（1）见解析（2）见解析（3）0.32 W【解析】（1）要使电阻器两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法。电路图如图甲所示。（2）电压表的示数减去电流表的分压即为电阻器两端的电压：URUIr，数据如下表。电阻器的伏安特性曲线如图乙中曲线所示。UR/V0.100.200.350.600.901.452.052.52（3）由URI（rR0）E作出UI图象如图乙中直线所示，由此图象与电阻器UI图线的交点可得此时电阻器的电压UR0.9 V，电流I0.35 A，电阻器的实际功率为PURI0.32 W。 6 LED二极管的应用是非常广泛的，2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明了蓝色发光二极管，并因此带来的新型节能光源。某同学想要描绘某发光二极管的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示。U/V0.00.400.801.201.602.002.402.80I/mA0.00.92.34.36.812.019.030.0实验室提供了以下器材：A电压表，量程03 V，内阻约20 k B电压表，量程015 V，内阻约100 k C电流表，量程050 mA，内阻约40 D电流表，量程00.6 A，内阻约2 E滑动变阻器，阻值范围020 ，允许最大电流2 A F电源，电动势6 V，内阻不计 G开关，导线若干（1）该同学做实验时，电压表选用的是_，电流表选用的是_（填选项字母）。（2）如图甲中的实物连线已经连了部分电路，请按实验要求将实物图中的连线补充完整。（3）根据表中数据，请在图乙中画出该二极管的IU图线。（4）若此发光二极管的最佳工作电流为15 mA，现将此发光二极管与电动势为3 V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R_ 的电阻，才能使它工作在最佳状态。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）A C（2）见解析（3）见解析（4）53 【解析】（1）根据实验数据表可知电压最大为2.80 V，最大电流为30.0 mA，所以电压表应选择A，电流表应选择C。（2）通过估算二极管的阻值可知满足，所以电流表应用外接法。由于电流、电压从零开始调节，所以滑动变阻器应采用分压式接法，连线图如图所示。（3）画出的IU图象如图所示。（4）根据闭合电路欧姆定律应有I，由IU图象可读出I15 mA时对应的电压U2.2 V，可求出Rx146.7 ，代入数据解得R53 。7一只小灯泡，标有“3 V，1.5 W”的字样。现要描绘小灯泡03 V的伏安特性曲线。实验器材有：A最大阻值为10 的滑动变阻器 B电动势为6 V、内阻约为1.0 的电源 C量程为0.6 A、内阻约为1.0 的电流表A1 D量程为3 A、内阻约为0.1 的电流表A2 E量程为3 V、内阻约为6 k的电压表V1 F量程为15 V、内阻约为10 k的电压表V2 G开关、导线若干（1）电压表应选用_；电流表应选用_。（将选项代号的字母填在横线上）（2）字母填在横线上）。（3）以下是该实验的操作步骤：A将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路；B调节滑动变阻器滑片的位置，保证闭合开关前使滑动变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大；C闭合开关，记下电压表、电流表的一组示数（U1，I1），移动滑动变阻器的滑片，每移动一次记下一组（U，I）值，共测出12组数据；D按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线。指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改。【答案】（1）C（2）C（3）见解析【解析】（1）因为小灯泡的额定电压为3 V，故电压表选E；小灯泡的额定电流I A0.5 A，故电流表选C。（2）小灯泡在额定电压下的电阻R6 ，由于，故电流表外接描绘伏安特性曲线时，电压从零开始，需用滑动变阻器的分压式接法，选C。（3）步骤B不妥，闭合开关前应使滑动变阻器与小灯泡并联部分的阻值为零；步骤D有错，应为按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来。8有一个小灯泡上标有“4 V，2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线，现有下列器材供选用：A电压表，05 V，内阻10 k B电压表，015 V，内阻20 k C电流表，03 A，内阻0.4 D电流表，00.6 A，内阻1 E滑动变阻器，最大阻值为10 ，允许最大电流为2 A F滑动变阻器，最大阻值为500 ，允许最大电流为1 A G学生电源，直流6 V、开关、导线若干（1）实验时，选用图甲而不选用图乙所示的电路图来完成实验，其理由是：_。（2）实验中所用电压表应选用_，电流表应选用_，滑动变阻器应选用_。（用序号字母表示）【答案】（1）描绘灯泡的IU图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据（2）ADE【解析】（1）因实验目的是描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要多次改变小灯泡两端的电压，故采用甲图所示的分压式电路合适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据。（2）因小灯泡额定电压为4 V,015 V的量程太大，读数误差大，所以电压表选05 V的A；小灯泡的额定电流I0.5 A，则电流表只能选D；滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡电阻8 ，调节不方便，故应选滑动变阻器E；又因RVRAR，所以电流表应外接。9图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V。（1）完成下列实验步骤：闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，_；闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，_；断开开关，根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。（2）在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。【答案】（1）使它靠近滑动变阻器左端的接线柱 电压达到额定电压（2）见解析【解析】（1）滑动变阻器为分压式接法，故闭合开关前，灯泡两端的电压为零，调节滑动变阻器的滑片，使它靠近滑动变阻器左端的接线柱。闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压。（2）与实物电路相应的电路图如图所示。10物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75 W，额定电压值已模糊不清。他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2 ，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U V1.22 V。他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘灯泡的UI图线，进而分析灯泡的额定电压。A电压表V，量程3 V，内阻约3 k B电流表A1，量程150 mA，内阻约2 C电流表A2，量程500 mA，内阻约0.6 D滑动变阻器R1，020 E滑动变阻器R2，0100 F电源E，电动势4.0 V，内阻不计 G开关S和导线若干 H待测灯泡L，额定功率0.75 W，额定电压未知（1）在虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择_（填“A1”或“A2”）；滑动变阻器选择_（填“R1”或“R2”）。（2）在实验过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23 V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70 V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中。次数1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310请你根据实验数据在图中作出灯泡的UI图线。（3）由图象得出该灯泡的额定电压应为_V；这一结果大于1.23 V，其原因是_。【答案】（1）电路原理图如图所示A2R1（2）见解析图（3）2.5（2.42.6）灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻（或灯泡电阻随温度升高而变大）【解析】（1）根据PI2R，估算灯泡的电流大约是600 mA，因此电流表应选A2；本实验要描绘出灯泡的UI图线，需要测量多组数据，因此滑动变阻器应接成分压式，所以应选阻值较小的R1；小灯泡电阻不大，电流表应外接；（2）如图所示（3）由PUI0.75 W，再结合图象可知U额2.5 V；大于1.23 V的原因是由于灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻。11某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.0 V，0.7 A”；电流表A1，量程3 A，内阻约为0.1 ；电流表A2，量程0.6 A，内阻r20.2 ；电压表V，量程3 V，内阻rV9 k；标准电阻R1，阻值1 ；标准电阻R2，阻值3 k；滑动变阻器R，阻值范围010 ；学生电源E，电动势6 V，内阻不计；开关S及导线若干。甲同学设计了如图（1）所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46 A时，电压表的示数如图（2）所示，此时L的电阻为_。乙同学又设计了如图a所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是_V。学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图b所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。【答案】54如解析图所示【解析】电压表的示数U2.30 V，所以灯泡的电阻RL 5 .由题图知电压表V与R2串联，根据串联分压，当电压表V的示数为3 V时，R2两端的电压U2R23 V1 V，所以灯泡两端的电压UUVU2（31）V4 V.要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，则电压表的量程为4.0 V，电流表的量程为0.7 A，因此将电压表V与标准电阻R2串联改装为量程为4.0 V的电压表，将电流表A2与标准电阻R1，并联改装量程为0.6 A A0.72 A的电流表。故虚线框内实验电路如下图所示。12某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度，该螺旋测微器校零时的示数如图20甲所示，测量金属板厚度时的示数如图乙所示。图甲所示读数为_ mm，图乙所示读数为_ mm，所测金属板的厚度为_ mm，用游标卡尺测金属板的直径如图丙所示，则金属板直径为_ cm。【答案】0.0106.8706.8601.240【解析】由题图甲螺旋测微器的示数为01.00.01 mm0.010 mm；由题图乙螺旋测微器的示数为6.5 mm37.00.01 mm6.870 mm；所测金属板的厚度为6.870 mm0.010 mm6.860 mm；由题图丙游标卡尺的示数为12 mm80.05 mm12.40 mm1.240 cm。13为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用PUI得到电功率。实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V，1.8 W”，电源为12 V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10 。（1）准备使用的实物电路如图所示。请将滑动变阻器接入电路的正确位置。（用笔画线代替导线）（2）现有10 、20 和50 的定值电阻，电路中的电阻R1应选_的定值电阻。（3）测量结束后，应先断开开关，拆除_两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材。（4）小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图所示。请指出图象中不恰当的地方。【答案】（1）见解析（2）10 （3）先拆除电池两端的导线，再拆除其他导线（4）横坐标的标度选择不合适【解析】（1）从PU2图象上描出的点可知，小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大，故滑动变阻器采用分压电路。根据PIU知，通过小灯泡的最大电流I0.6 A，故电流表选00.6 A的量程。实物电路如答案中图所示。（2）由小灯泡规格可知，小灯泡允许通过的最大电流为0.6 A，故要求接入R1后，电路中的总电流要不小于0.6 A，根据I得总电阻R 20 ，故R1应选10 的定值电阻。（3）为了实验仪器的安全，防止电源短路及误将电源与其他电路接通，所以断开开关后，先拆除电池两端的导线，再拆除其他导线。（4）从坐标纸上所描点可以看出这些点不近似在一条直线上，应为曲线，小明作出了一条直线不合适。作图时应使这些点占据整个坐标纸，而小明的横坐标只用了一半，所以小明横坐标的标度选择不合适。14有一只标识为“2.5 V，0.5 A”的小灯泡，小华想测定其伏安特性曲线，实验室中的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A电源E，电动势为3.0 V，内阻不计 B电流表A1，量程010 mA，内阻200 C电流表A2，量程0600 mA，内阻约为2 D电阻箱R，最大阻值999.99 E滑动变阻器R1，最大阻值10 F滑动变阻器R2，最大阻值2 k（1）为了达到实验目的，需要组装一个量程为3.0 V的电压表，那么电阻箱的阻值应调到_ 。（2）为了减小实验误差，实验中滑动变阻器应选择_（选填器材前面的编号）。（3）请帮助小华设计一个电路，要求使误差尽量小，并将电路图画在虚线框内。（4）小华在实验中用电流表和改装后的电压表测得数据并记录在下表中，请根据表格中的数据在如图所示方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线。U/V00.51.01.52.02.5I/A00.170.300.390.450.49（5）将一个电动势为1.5 V，内阻为3 的电源直接接在该小灯泡的两端，则该小灯泡的实际功率为_ W（结果保留1位有效数字）。【答案】（1）100 （2）E（3）见解析（4）见解析（5）0.2 W【解析】（1）由题意可知，本实验应采用伏安法测定小灯泡的伏安特性曲线，由表中数据可知，电流大小最大约为0.49 A，因此电流表应采用A2，故只能采用A1与电阻箱串联的方式进行改装，由串、并联电路规律可知，R 200 100 。（2）由题意知，本实验应采用滑动变阻器分压式接法，所以只能选用总阻值较小的E。（3）本实验应采用滑动变阻器分压式接法，RV300 ，RA22 ，5 ，故电流表采用外接法，电路图如图所示。 （4）根据描点法可得出对应的伏安特性曲线如图所示。（5）在灯泡的伏安特性曲线中作出电源的UI图线，两图线的交点表示灯泡的工作点，由图可知，电压U0.8 V，电流I0.24 A，则功率PUI0.80.24 W0.2 W。15实验室提供以下器材测量电流计G的内阻：A待测电流计G（010 mA，内阻约300 ）B电压表V（015 V，内阻约3 k）C电流表A（015 mA，内阻约100 ）D定值电阻R1（300 ）E定值电阻R2（10 ）F滑动变阻器R3（01 000 ）G滑动变阻器R4（015 ）H干电池（4.5 V，内阻不计）I开关S及导线若干。某同学设计了如图甲、乙所示两个测量电路， （1）用图甲电路测量时误差较大，原因是_；（2）用图乙电路进行实验时，滑动变阻器应选用_，定值电阻应选用_（选填器材前的字母）；（3）请用笔画线代替导线，将图丙的电路正确连接。（4）按电路图乙连接实验，记录待测电流计G的读数I、电路中另一个电表的读数x；移动滑动变阻器的滑片，获得多组I、x的值。以I为纵坐标，x为横坐标，作出如图丁所示的图线，若图线的斜率为k，则待测电流计G内阻为_。该实验测得电流计G的内阻测量值与真实值相比_（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。【答案】（1）甲图中电压表量程过大（2）GD（3）电路如图所示（4）300（1）相等【解析】（1）用题图甲电路测量时误差较大，原因是题图甲中电压表量程过大；（2）用题图乙电路进行实验时，滑动变阻器用分压接法，则应选用阻值较小的滑动变阻器，则选G；定值电阻应选用与待测电流表阻值相当的定值电阻，则选D；（3）电路连接如图：（4）由欧姆定律可知：IRG（xI）R1，解得Ix，则k，其中R1300 ，解得RG300（1）；实验中电流表A的内阻对测量结果无影响，则测得电流计G的内阻测量值与真实值相等。16为描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：A小灯泡（额定电压3 V，额定电流600 mA）B电流表A1（量程00.6 A，内阻约为0.5 ）C电流表A2（量程03 A，内阻约为0.1 ）D电压表V（量程03 V，内阻约为10 k）E滑动变阻器R1（010 ，2 A）F滑动变阻器R2（0500 ，1 A）G直流电源E（约3 V）H开关、导线若干 （1）实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_（以上均填器材代号）。（2）请根据所选器材补充完整图甲实验原理图，并标明所选器材代号。（3）正确实验，测量出多组数据，以灯泡两端的电压U为横轴，电流表的示数I为纵轴，描点如图乙所示，请在图中作出小灯泡的伏安特性曲线。（4）上述实验过程中，小虎同学不慎将所选滑动变阻器损坏，便选用另一滑动变阻器，重新连成完整电路，闭合开关，从最左端向最右端缓慢匀速移动滑动变阻器滑片的过程中，观察到电流表和电压表的示数变化情况是_。【答案】（1）A1R1（2）、（3）见解析图（4）开始示数一直较小，几乎不变，滑片接近最右端时，示数突然变大【解析】（1）灯泡的额定电流为600 mA，因此电流表应选择0.6 A量程的A1；本实验采用滑动变阻器分压接法，因此滑动变阻器应选择总阻值较小的R1；（2）根据原理可知，本实验应采用滑动变阻器分压接法，同时灯泡内阻较小，故电流表采用外接法，实验原理图如图甲所示；（3）小灯泡的伏安特性曲线如图乙；（4）因另一滑动变阻器R2的阻值为500 较大，比小灯泡电阻大的多，则在滑动变阻器滑片开始滑动的阶段，滑动变阻器与小灯泡并联后的阻值一直很小，所以电压表和电流表的读数会一直很小，当滑动变阻器滑片接近最右端时，小灯泡两端的电压会突然接近电源电压，则此时电压表和电流表的读数会突然增大。17小华和小明在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，将实验数据记录在下表中：电压U/V0.000.200.400.701.001.301.702.102.50电流I/A0.000.140.240.260.370.400.430.450.46（1）实验室有两种滑动变阻器供选择：A滑动变阻器（阻值范围010 、额定电流3 A）B滑动变阻器（阻值范围02 000 、额定电流1 A）实验中选择的滑动变阻器是_（填写字母序号）（2）在图甲中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。（3）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最_（选填“左”或“右”）端。（4）利用表中数据，在图乙中画出小灯泡的UI图线。（5）他们在UI图象上找到小灯泡工作电压为2.0 V时坐标点，计算此状态的电阻值时，小明提出用图象上该点曲线切线的斜率表示小灯泡的阻值；小华提出该点与坐标原点连线的斜率表示小灯泡的阻值你认为_（选填“小华”或“小明”）的方法正确。【答案】（1）A（2）见解析图（3）左（4）见解析图 （5）小华【解析】（1）由于灯泡的电阻大约为几欧，为了便于调节，滑动变阻器选择010 的。（2）由于灯泡的电压和电流从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，电压表选择03 V量程，电流表采用外接法实物连线图如图甲所示。（3）为了保护测量电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最左端。（4）小灯泡的UI图线如图乙所示。（5）根据欧姆定律知，R，电阻的大小为该点与坐标原点连线的斜率，故小华的方法正确。19在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，甲、乙、丙三位学生用导线按如图甲所示方式连接好电路，电路中所有元件都完好，且电压表和电流表已调零。闭合开关后： （1）甲学生发现电压表示数为2 V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，这是由于导线_断路；（2）乙学生发现电压表的示数为零，电流表的示数为0.3 A，小灯泡亮，这是由于导线_断路；（3）丙学生发现反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数都不能调为零，这是由于导线_断路；（4）电路检查完备后，用正确的电路测得小灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，如图乙所示。现将它与19 的定值电阻R 串联，接在电动势为8 V、内阻为1 的电源上，则小灯泡的实际功率是_ W。【答案】（1）d（2）h（3）g（4）0.6【解析】（1）电压表示数为2 V，说明连接电压表的导线正常，电流表示数为零且灯泡不亮，说明电路断开，所以应为d导线断路；（2）电流表有示数且小灯泡亮，说明连接灯泡和电流表、电源的导线正常，电压表示数为零，说明电压表没有接入电路，所以应为h导线断路；（3）发现反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数都不能调为零，说明滑动变阻器为限流式接入电路，g导线断路；（4）将电源和19 的电阻视为一个新电源，根据EUIr可知，U820r，将路端电压与电流关系图象画入IU图象中，如图所示：两线的交点横、纵坐标值即为灯泡工作时的电压与电流，由图象可知，U2 V，I0.3 A，所以灯泡的实际功率PUI0.6 W。20小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系，已知该金属电阻在常温下的阻值约10 ，R随t的升高而增大，实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度。实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，和电流表的相应示数I1，I2，.然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，.（1）有以下两种电流表，实验电路中应选用_。A量程0100 mA，内阻约2 B量程00.6 A，内阻可忽略（2）实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 调节至10.0 ，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是_。将旋钮a由“0”旋转至“1” 将旋钮b由“9”旋转至“0” 将旋钮c由“9”旋转至“0”（3）实验记录的t和R的数据见下表温度t（）20.040.060.080.0100.0阻值R（）9.610.411.112.112.8请根据表中数据，在如图所示方格纸上作出Rt图线。由图线求得R随t的变化关系为R_。【答案】（1）A（2）（或）（3）0.04t8.8（0.04t8.70.04t8.9都算对）【解析】（1）电路中电源电动势为1.5 V，金属电阻的阻值约为10 ，滑动变阻器最大阻值为10 ，电流在0.0750.15 A，则电流一般在0.1 A以内调整，为使电流读数更准确，应选用量程0100 mA的电流表。（2）调节电阻箱时按照先调大再调小的原则，旋转各旋钮的正确操作顺序是（或）。（3）Rt图象如图所示由Rt图象知，R0.04t8.8 （）0.04t8.8（0.04t8.70.04t8.9都算对）。21某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整。可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：电压表V1（量程03 V，内阻等于3 k）电压表V2（量程015 V，内阻等于15 k）电流表A1（量程0200 mA，内阻等于10 ）电流表A2（量程03 A，内阻等于0.1 ）滑动变阻器R1（010 ，额定电流2 A）滑动变阻器R2（01 k，额定电流0.5 A）定值电阻R3（阻值等于1 ）定值电阻R4（阻值等于10 ）定值电阻R5（阻值等于1 k）电源E（E6 V，内阻不计）（1）请在虚线框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。（2）该同学描绘出的IU图象应是下图中的_。 【答案】（1）见解析图（2）B【解析】（1）用电压表V1和R5串联，可改装成量程为U（rV1R5）（31） V4 V的电压表；用量程为200 mA的电流表A1与定值电阻R4并联可改装为量程为IIA10.2 A A0.4 A的电流表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接，电路图如图所示。（2）小灯泡的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的IU图象应该是B。22有一个小灯泡上标有“4 V2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个小灯泡的UI图线。有下列器材供选用：A电压表（05 V，内阻10 k）B电压表（010 V，内阻20 k）C电流表（00.3 A，内阻1 ）D电流表（00.6 A，内阻0.4 ）E滑动变阻器（5 ，1 A）F滑动变阻器（500 ，0.2 A）（1）实验中电压表应选用_，电流表应选用_（用序号字母表示）。（2）为使实验误差尽量小，要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用_（用字母序号表示），实验中滑动变阻器应采用_接法（填“分压”或“限流”）。（3）请在虚线框内画出满足实验要求的电路图，并把由图所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。【答案】（1）AD（2）E分压（3）见解析图【解析】（1） 小灯泡上标有“4 V2 W”，UL4 V，IL A0.5 A故电压表选用A，电流表选用D。（2）要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用E，实验中滑动变阻器应采用分压接法。（3）小灯泡电阻相对电压表电阻较小，采用电流表的外接法电路图与实物连线如图所示。23小张和小明测绘标有“3.8 V0.4 A”小灯泡的伏安特性曲线，提供的实验器材有：A电源E（4 V，内阻约0.4 ）B电压表V（2 V，内阻为2 k）C电流表A（0.6 A，内阻约0.3 ）D滑动变阻器R（010 ）E三个定值电阻（R1 1 k，R22 k，R35 k）F开关及导线若干（1）小明研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装在给定的定值电阻中选用_（选填“R1”“R2”或“R3”）与电压表_（选填 “串联”或“并联”），完成改装。（2）小张选好器材后，按照该实验要求连接电路，如图所示（图中电压表已经过改装）闭合开关前，小明发现电路中存在两处不恰当的地方，分别是：_；_。（3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数改变，但均不能变为零。由此可以推断电路中发生的故障可能是导线_（选填图中表示导线的序号）出现了_（选填“短路”或“断路”）。【答案】（1）R2串联（2）电流表采用了内接法滑动变阻器滑片放在了最右端（3）8断路【解析】（1）电压表的量程为2 V，内阻为2 k，故选用阻值是2 k的R2与电压表串联后可达到实验的要求；（2）因电压表的内阻远大于灯泡的内阻，故电流表应该外接；因采用分压电路，故闭合开关前滑动变阻器滑片应该在最左端；（3）移动滑片，电压表与电流表示数不能为零，说明滑动变阻器是限流接法，由题图所示电路图可知，可能是导线8发生断路造成的。24在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V，2.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A直流电源（电动势约为5 V，内阻可不计）B直流电流表（量程03 A，内阻约为0.1 ）C直流电压表（量程03 V，内阻约为15 k）D直流电压表（量程06 V，内阻约为30 k）E滑动变阻器（最大阻值10 ，允许通过的最大电流为2 A）F滑动变阻器（最大阻值1 k，允许通过的最大电流为0.5 A）G定值电阻R08 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。（1）实验中应选用的器材有_（均用序号字母表示）。（2）在虚线框中画出实验原理电路图；（3）某次实验测得两表的读数如图所示，则此时小灯泡的电阻是_。（结果保留两位有效数字）（4）另一实验小组选用另外的器材，通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图9甲所示现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E4 V，内阻r1 ，定值电阻R9 ，此时小灯泡的实际功率为_W。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）ACDEG （2）见解析图（3）6.3（4）0.34【解析】（1）标有“5 V，2.5 W”的小灯泡的额定电流为0.5 A，电流表量程太大，不宜采用，电表内阻不确定，不宜改装，所以可以通过测量定值电阻的电流来测量通过灯泡的电流，小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器应选用E，所以选用的器材有：ACDEG.（2）实验原理电路图如图甲所示。（3）由题图知U12.20 V，U25.0 V，则RL6.3 。（4）小灯泡接到电路中，电源电动势E4 V，内阻r1 ，小灯泡两端电压与电流的关系为ULEI（Rr）410I，在小灯泡的伏安特性曲线上再画ULI图线，如图乙，两者交点表示小灯泡的工作电压与电流，由图可得小灯泡此时的工作电压约为1.2 V，工作电流约为0.28 A，此时小灯泡的实际功率PUI1.20.28 W0.34 W。三好网中高级教师1对1，在线辅导，真师可靠！官方网站：资料来源于网络，版权归原作者所有,不得商业转载；如有疑义请添加微信号：dd2247443566，感谢支持！