《2019版高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新增分 專題九 描繪小燈泡的伏安特性曲線學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019版高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新增分 專題九 描繪小燈泡的伏安特性曲線學(xué)案（21頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 實(shí)驗(yàn)九　描繪小燈泡的伏安特性曲線 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．掌握滑動(dòng)變阻器的使用方法及連接方式。 2．掌握伏安特性曲線的描繪方法。 3．理解小燈泡的伏安特性曲線為什么是曲線。 二、實(shí)驗(yàn)原理 1．用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組(U，I)值，在I-U坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來。 2．滑動(dòng)變阻器兩種接法的對比 　 　方式 內(nèi)容　　 限流接法 分壓接法 對比說明 兩種接法 電路圖 串、并聯(lián)關(guān)系不同 負(fù)載R上 電壓調(diào)節(jié) 范圍 ≤U≤E 0≤U≤E 分壓電路調(diào)節(jié)范圍大 負(fù)載R上 電流調(diào)節(jié)

2、 范圍 ≤I≤ 0≤I≤ 分壓電路調(diào)節(jié)范圍大 閉合S前 觸頭位置 b端 a端 都是為了保護(hù)電路元件 3．兩種接法的選擇 (1)選擇不同接法的原則 (2)下列情況下滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用限流接法 ①測量時(shí)電路中的電流或電壓沒有要求從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，只是在小范圍內(nèi)變化，且R與R0接近或R略小于R0，采用限流接法。 ②電源的放電電流或滑動(dòng)變阻器的額定電流太小，不能滿足分壓接法的要求時(shí)，采用限流接法。 ③沒有很高的要求，僅從安全性和精確性角度分析兩者均可采用時(shí)，考慮安裝簡便和節(jié)能因素常采用限流接法。 (3)下列情況下滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法 ①題設(shè)條件中所提供的電表量程

3、或電阻的最大允許電流不夠。 ②題設(shè)條件中的滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于被測電阻或電路中串聯(lián)的其他電阻的阻值。 ③題設(shè)要求回路中某部分電路兩端的電壓從零開始連續(xù)變化。 三、實(shí)驗(yàn)器材 小燈泡(3.8 V,0.3 A)或(2.5 V,0.6 A)一個(gè)、電壓表(0～3 V～15 V)與電流表(0～0.6 A～3 A)各一個(gè)、滑動(dòng)變阻器(最大阻值20 Ω)一個(gè)、學(xué)生低壓直流電源(或電池組)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1．確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外接法，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，按實(shí)驗(yàn)中的原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路。 2．把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最左端，接

4、線經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)S。 3．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置，測出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格中，斷開開關(guān)S。 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 電壓U/V 電流I/A 五、數(shù)據(jù)處理 1．在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，以I為縱軸，建立坐標(biāo)系。 2．在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(diǎn)(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜)。 3．將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線。 六

5、、誤差分析 1．系統(tǒng)誤差：由于采用的是電流表外接法，電流表的測量值大于小燈泡電流的真實(shí)值。 2．偶然誤差 (1)電壓表、電流表讀數(shù)時(shí)存在誤差。 (2)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖時(shí)存在誤差。 七、注意事項(xiàng) 1．電路的連接方式 (1)電流表應(yīng)采用外接法：小燈泡(3.8 V,0.3 A)的電阻很小，與0～0.6 A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：目的是能使小燈泡兩端的電壓從零開始連續(xù)變化。 2．閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到使小燈泡分得電壓為零的一端，使開關(guān)閉合時(shí)小燈泡的電壓從零開始變化，同時(shí)也是為了防止開關(guān)剛閉合時(shí)因小燈泡兩端電壓過大而燒

6、壞燈絲。 3．I-U圖線在U0＝1.0 V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U＝1.0 V左右繪點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)較大誤差。 4．當(dāng)小燈泡的電壓接近額定電壓值時(shí)要緩慢增加，到額定電壓值記錄額定電流I后馬上斷開開關(guān)。 5．誤差較大的點(diǎn)舍去，I-U圖線應(yīng)是平滑曲線而非折線。 考點(diǎn)1　基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) [例1]　(2017·甘肅一診)有一個(gè)額定電壓為2.8 V、功率約為0.8 W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)小燈泡的I-U 圖線，有下列器材供選用： A．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻6 kΩ) B．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻30 kΩ) C．電流表(0～3 A，內(nèi)阻0.1 Ω) D．電流表(0～

7、0.6 A，內(nèi)阻0.5 Ω) E．滑動(dòng)變阻器(0～10 Ω，2 A) F．滑動(dòng)變阻器(0～200 Ω，0.5 A) G．蓄電池(電動(dòng)勢6 V，內(nèi)阻不計(jì)) (1)某同學(xué)誤將電流表和電壓表接成如圖甲所示的電路，其他部分連接正確，接通電源后，小燈泡的發(fā)光情況是________。要求小燈泡兩端的電壓從零開始增大，應(yīng)選擇圖乙中的電路圖是________(填“a”或“b”)。 (2)用正確的電路進(jìn)行測量，電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________。(用序號字母表示) (3)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(用序號字母表示)。 (4)通過實(shí)驗(yàn)測得此小燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示

8、，由圖線可求得此小燈泡在正常工作時(shí)的電阻為________Ω。 (5)若將此小燈泡與電動(dòng)勢6 V、內(nèi)阻不計(jì)的電源相連，要使小燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個(gè)阻值為________Ω的電阻(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。 解析　(1)由題圖甲可知，電壓表串聯(lián)在電路中，電路中的電阻很大，小燈泡不亮；要使小燈泡兩端的電壓從零開始調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，故電路圖應(yīng)選擇b。 (2)小燈泡的額定電壓為2.8 V，故電壓表的量程應(yīng)略大于2.8 V，故電壓表應(yīng)選A；由P＝UI得，電流I＝＝≈0.29 A，故電流表應(yīng)選D。 (3)本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器是分壓接法，為了方便調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器選最大阻值較小的，故應(yīng)選E

9、。 (4)由題圖丙可知，當(dāng)電壓為2.8 V時(shí)，電流為0.28 A，則電阻R＝＝10 Ω。 (5)要使小燈泡串聯(lián)在6 V的電源上正常工作，則與它串聯(lián)的電阻所分電壓為6 V－2.8 V＝3.2 V，串聯(lián)的電阻R′＝≈11.4 Ω。 答案　(1)不亮 b (2)A D (3)E (4)10 (5)11.4 滑動(dòng)變阻器的選擇 從便于操作的角度來考慮，限流式接法要選用與待測電阻相近或較大的滑動(dòng)變阻器；分壓式接法要選用比待測電阻較小阻值的滑動(dòng)變阻器。測量電壓要求從零開始的，只能采用分壓式接法。描繪小燈泡的伏安特性曲線一般要求燈泡兩端電壓從零開始，一般采用分壓接法，選用較小的變壓器

10、。 小華和小明在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中： 電壓U/V 0.00 0.20 0.40 0.70 1.00 1.30 1.70 2.10 2.50 電流I/A 0.00 0.14 0.24 0.26 0.37 0.40 0.43 0.45 0.46 (1)實(shí)驗(yàn)室有兩種滑動(dòng)變阻器供選擇： A．滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～10 Ω、額定電流3 A) B．滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～2000 Ω、額定電流1 A) 實(shí)驗(yàn)中選擇的滑動(dòng)變阻器是________。(填寫字母序號) (2)在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完

11、整。 (3)開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至最________(填“左”或“右”)端。 (4)利用表中數(shù)據(jù)，在圖乙中畫出小燈泡的U-I圖線。 (5)他們在U-I圖象上找到小燈泡工作電壓為2.0 V時(shí)坐標(biāo)點(diǎn)，計(jì)算此狀態(tài)的電阻值時(shí)，小明提出用圖象上該點(diǎn)曲線斜率表示小燈泡的阻值；小華提出該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示小燈泡的阻值。你認(rèn)為________(填“小華”或“小明”)的方法正確。 答案　(1)A (2)圖見解析 (3)左 (4)圖見解析 (5)小華 解析　(1)由于燈泡的電阻大約在幾歐左右，為了便于測量，滑動(dòng)變阻器選擇0～10 Ω的。 (2)由于燈泡的電壓

12、和電流從零開始測起，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法；電流表采用外接法。實(shí)物連線圖如圖所示。 (3)為了保護(hù)測量電路，開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至最左端。 (4)小燈泡的U-I圖線如圖所示。 (5)根據(jù)歐姆定律知，R＝，電阻的大小為該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率，故小華正確。 考點(diǎn)2　創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) [例2]　在有光照時(shí)太陽能電池可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時(shí)，太陽能電池可以視為一個(gè)電學(xué)器件。某實(shí)驗(yàn)小組用測繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)方法，探究一個(gè)太陽能電池在沒有光照時(shí)(沒有儲存電能)的I-U特性。所用的器材包括：太陽能電池，電源E，電流表A，電壓表V，滑動(dòng)變阻器R，開關(guān)S及導(dǎo)線若

13、干。 (1)為了達(dá)到上述目的，應(yīng)選用哪個(gè)電路圖：________(填“甲”或“乙”)。 (2)該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，描點(diǎn)繪出了如圖丙所示的I-U圖象。由圖可知，當(dāng)電壓小于2.0 V時(shí)，太陽能電池的電阻________(填“很大”或 “很小”)；當(dāng)電壓為2.8 V時(shí)，太陽能電池的電阻約為________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 解析　(1)用測繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)方法，探究一個(gè)太陽能電池在沒有光照射時(shí)(沒有儲存電能)的I-U特性，應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器分壓接法，為電路圖甲。 (2)由圖可知，當(dāng)電壓小于2.0 V時(shí)，電流幾乎為零，所以太陽能電池的電阻很大。當(dāng)電壓為2

14、.8 V時(shí)，對應(yīng)電流為2.8 mA，由歐姆定律可得太陽能電池的電阻約為R＝＝1.0×103 Ω。 答案　(1)甲　(2)很大　1.0×103 熟練掌握實(shí)驗(yàn)的基本原理是解決創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的前提。 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)一般就是：①實(shí)驗(yàn)對象的變化。如例2把描述小燈泡的伏安特性曲線轉(zhuǎn)化為太陽能電池的伏安特性曲線。②數(shù)據(jù)測量方式的變化和數(shù)據(jù)處理的變化。 實(shí)驗(yàn)室備有以下器材：電壓傳感器、電流傳感器、滑動(dòng)變阻器R1(阻值變化范圍0～20 Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(阻值變化范圍0～1000 Ω)、電動(dòng)勢大小合適的電源、小燈泡(4 V　2 W)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。 (1)要完整地描繪小燈泡的U-I曲線，請?jiān)谔摼€框中

15、畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)出所用滑動(dòng)變阻器的符號。 (2)實(shí)驗(yàn)中描繪出的小燈泡U-I曲線如圖甲所示，由圖象可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度升高而________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)如果用上述器材測量所給電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，圖中R0是阻值為9.0 Ω的保護(hù)電阻，實(shí)驗(yàn)中測得多組數(shù)據(jù)如表所示，試在同一坐標(biāo)系中畫出等效電源的U-I圖象，由圖象可求出電源自身內(nèi)阻約為________Ω。 序號 1 2 3 4 5 6 U/V 4.00 3.40 2.80 2.00 1.50 0.80 I/A 0.20 0.25 0.33 0.40

16、 0.46 0.52 (4)若將上述小燈泡直接與電源和保護(hù)電阻組成串聯(lián)電路，如圖丙所示，此時(shí)小燈泡消耗的電功率約為_______W。 答案　(1)圖見解析 (2)增大 (3)圖見解析 1.0 (4)0.82(0.80～0.84均正確) 解析　(1)描繪燈泡的伏安圖象曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器要采用分壓接法，變阻器應(yīng)選用阻值較小的R1，由于小燈泡的阻值較小，電流表應(yīng)用外接法，電路圖如圖所示。 (2)由圖示U-I圖象可知，隨著電壓與電流的增大，燈泡實(shí)際功率增大，燈絲溫度升高，電壓與電流的比值增大，燈絲電阻增大，由此可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度升高

17、而增大。 (3)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出電源U-I圖象如圖所示， 由圖象可知，電源內(nèi)阻r＝－R0＝ Ω－9 Ω＝1 Ω。 (4)由圖象可知，燈泡兩端電壓為2.1 V，電流為0.39 A，燈泡的電功率為P＝UI＝2.1×0.39 W≈0.82 W。 1．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下： (1)在上述器材中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________，電流表應(yīng)選________。 (2)在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，把實(shí)驗(yàn)儀器連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路。 (3)利用實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在I-U坐標(biāo)系中描繪出了如圖乙所示的小燈泡的伏安特性曲線。根據(jù)此圖給出的信息，

18、可以判斷出下圖中正確的是(圖中P為小燈泡功率)(　　) 答案　(1)R1 A2 (2)圖見解析 (3)BD 解析　(1)為方便電路調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇電阻小的R1；小燈泡正常工作時(shí)I額＝0.3 A＝300 mA>100 mA，故電流表應(yīng)選A2。 (2)因?yàn)橐笮襞萆系碾妷簭?開始增大，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用分壓式接法；而小燈泡正常工作時(shí)R燈＝＝ Ω≈13 Ω，RV＝5 kΩ，R燈< ，故電流表應(yīng)選擇外接法，其實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。 (3)在I-U圖象中，圖線斜率逐漸減小，小燈泡的R逐漸增大；由P＝知在P-U2圖象中，圖線的斜率應(yīng)逐漸減小，故B正確；由P＝I2R知在P-I2圖象

19、中圖線的斜率R應(yīng)逐漸增大，故D正確。 2．在“研究標(biāo)有 9 V 5 W 的小燈泡的伏安特性”的實(shí)驗(yàn)中，要求測量從0 V到9.0 V的電壓下通過小燈泡的電流，實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材： A．電流表(量程100 mA，內(nèi)阻1 Ω) B．電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻0.3 Ω) C．電壓表(量程3.0 V，內(nèi)阻3 kΩ) D．電壓表(量程15.0 V，內(nèi)阻10 kΩ) E．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為50 Ω) F．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為500 Ω) G．電源E(電動(dòng)勢15 V，內(nèi)阻可忽略) H．開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)為了提高測量準(zhǔn)確度和有效性，應(yīng)選擇的器材為(只需填寫器材前

20、面的字母即可)：電流表________，電壓表________，滑動(dòng)變阻器________。 (2)下列給出的測量電路圖中，最合理的是________。 (3)某同學(xué)連接好的電路如圖甲所示，其中兩個(gè)不當(dāng)之處是：①______________；②_________________________________。 (4)某同學(xué)用正確的方法分別得到兩個(gè)燈泡L1和L2的U-I圖象如圖乙中Ⅰ和Ⅱ所示，然后又將燈泡L1、L2與某電池組連成如圖丙所示電路。測得通過L1和L2的電流分別為0.30 A和0.60 A，則電池組的電動(dòng)勢為________V，內(nèi)阻為________Ω。(數(shù)值取到小數(shù)

21、點(diǎn)下一位) 答案　(1)B D E (2)B (3)①開關(guān)閉合 ②滑動(dòng)變阻器的滑片位置在中間　(4)10.0　6.8 解析　(1)分析可得小燈泡的額定電流不到0.6 A，為了提高測量準(zhǔn)確度和有效性，應(yīng)選擇量程為0.6 A的電流表(代號B)，選擇量程為15 V的電壓表(代號D)。研究小燈泡的伏安特性，應(yīng)該設(shè)計(jì)成分壓電路，滑動(dòng)變阻器選擇最大阻值較小的R1(代號E)。 (2)由于小燈泡電阻較小，電流表應(yīng)采用外接法，所以給出的測量電路圖中，最合理的是B。 (3)連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到使小燈泡兩端電壓最小處，所以該同學(xué)連接好的電路中的不當(dāng)之處是：①開關(guān)閉合；②滑動(dòng)變

22、阻器的滑片位置在中間。 (4)在燈泡L1和L2的U-I圖象上標(biāo)出電流分別為0.30 A和0.60 A的兩點(diǎn)，過這兩點(diǎn)作直線，如圖所示，直線與縱軸的交點(diǎn)縱坐標(biāo)值等于電源電動(dòng)勢，故E≈10.0 V；直線斜率的大小等于電源內(nèi)阻，故r≈6.8 Ω。 3．(2017·廈門模擬)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的規(guī)格為“3.8 V 0.3 A”，除了開關(guān)、導(dǎo)線外，還有如下器材： 電壓表V：量程0～5 V，內(nèi)阻約5 kΩ 電流表A1：量程0～500 mA，內(nèi)阻約0.5 Ω 電流表A2：量程0～100 mA，內(nèi)阻約4 Ω 滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值10 Ω，額定電流2.0 A

23、滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值100 Ω，額定電流1.0 A 直流電源E：電動(dòng)勢約6 V，內(nèi)阻約0.5 Ω (1)上述器材中，電流表應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________。(填器材符號) (2)在電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線為________(用圖中給出的導(dǎo)線符號表示)。 (3)通過實(shí)驗(yàn)得出了小燈泡的I-U圖線如圖乙，可知在小燈泡上的電壓為2.0 V時(shí)，小燈泡的電阻是________Ω。 (4)如果把該小燈泡直接接在電動(dòng)勢是2 V、內(nèi)阻是8 Ω的電源上

24、組成閉合回路，則通過小燈泡的電流為________A。 答案　(1)A1 R1 (2)c (3)8 (4)0.16(0.15～0.17均正確) 解析　(1)小燈泡的額定電流為0.3 A，所以電流表應(yīng)選A1，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，應(yīng)選阻值較小的滑動(dòng)變阻器，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1。 (2)電壓表、電流表都有示數(shù)，說明a、b、d、e、g、h、f各條導(dǎo)線良好，示數(shù)不能調(diào)為零，說明滑動(dòng)變阻器為限流式接法，所以導(dǎo)線c斷路。 (3)小燈泡上的電壓為2.0 V時(shí)，對應(yīng)的電流為0.25 A，由歐姆定律可得小燈泡的電阻R＝＝8 Ω。 (4)如果把該小燈泡直接接在電動(dòng)勢是2 V，內(nèi)阻是8

25、 Ω的電源上組成閉合回路，可在圖乙上畫出該電源的I-U曲線，該曲線與小燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)對應(yīng)的縱坐標(biāo)即為通過小燈泡的電流，為0.16 A。 4．(2015·浙江高考)圖1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1在虛線框中畫出實(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2中的①、②、③、④所示，電流表量程為0.6 A，電壓表量程為3 V。所示讀數(shù)為：①________、②________、③________、④________。兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為________和________。 答案　(1)圖見解析 (

26、2)①0.10 A?、?.24 A ③2.00 V?、?.25 V 8．3 Ω(8.2～8.4 Ω均可) 2．5 Ω(2.4～2.6 Ω均可)(最后兩空答案互換位置也正確) 解析　(1)根據(jù)實(shí)物圖，滑動(dòng)變阻器起分壓作用，電壓表測量小燈泡兩端的電壓，電流表外接，故畫出的電路圖如圖所示。 (2)電流表量程為0.6 A，電壓表量程為3 V，因此①的讀數(shù)為0.10 A，②的讀數(shù)為0.24 A，③的讀數(shù)為2.00 V，④的讀數(shù)為0.25 V。兩組數(shù)據(jù)得到的電阻R1＝＝ Ω≈8.3 Ω，R2＝＝ Ω＝2.5 Ω。 5．(2016·天津高考)某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8 V,0.3 A”字樣小

27、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?？晒┰撏瑢W(xué)選用的器材除開關(guān)、導(dǎo)線外，還有： 電壓表V1(量程0～3 V，內(nèi)阻等于3 kΩ)； 電壓表V2(量程0～15 V，內(nèi)阻等于15 kΩ)； 電流表A1(量程0～200 mA，內(nèi)阻等于10 Ω)； 電流表A2(量程0～3 A，內(nèi)阻等于0.1 Ω)； 滑動(dòng)變阻器R1(0～10 Ω，額定電流2 A)； 滑動(dòng)變阻器R2(0～1 kΩ，額定電流0.5 A)； 定值電阻R3(阻值等于1 Ω)； 定值電阻R4(阻值等于10 Ω)； 定值電阻R5(阻值等于1 kΩ)； 電源E(E＝6 V，內(nèi)阻不計(jì))。 (1)請?jiān)谔摼€框內(nèi)

28、畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁。 (2)該同學(xué)描繪出的I-U圖象應(yīng)是下圖中的________。 答案　(1)圖見解析　(2)B 解析　(1)首先考慮測量電路：由于小燈泡的規(guī)格為“3.8 V，0.3 A”，可知電表V2、A2量程太大而不能選用；電表V1、A1則需要改裝才能獲得小燈泡完整的伏安特性曲線。A1與R4并聯(lián)可得量程為0～0.4 A的電流表，V1與R5串聯(lián)可得量程為0～4 V的電壓表，因小燈泡電阻值較小，測量電路應(yīng)采用電流表外接的方式。再考慮控制電路：首先由調(diào)節(jié)的方便性可知滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值較小的R1，再由“繪制曲線完整”可知測量電壓與電流應(yīng)從零開

29、始變化，故連接方法應(yīng)選用分壓式接法。實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。 (2)在I-U圖象中，圖線上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示該狀態(tài)下電阻的倒數(shù)。由于小燈泡燈絲的阻值是隨溫度升高而增大的，故只有B正確。 6．(2017·全國卷Ⅰ)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3.8 V，額定電流0.32 A)；電壓表(量程3 V，內(nèi)阻3 kΩ)；電流表(量程0.5 A，內(nèi)阻0.5 Ω)；固定電阻R0(阻值1000 Ω)；滑動(dòng)變阻器R(阻值0～9.0 Ω)；電源E(電動(dòng)勢5 V，內(nèi)阻不計(jì))；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。 (1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0～3.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，請?jiān)谔摼€框

30、內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。 (2)實(shí)驗(yàn)測得該小燈泡伏安特性曲線如圖a所示。 圖a 圖b 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4 V，內(nèi)阻1.00 Ω)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)果均保留兩位小數(shù)) 答案　(1)圖見解析 (2)增大　增大　(3)0.39(0.37～0.41均正確

31、)　1.17(1.15～1.19均正確) 解析　(1)小燈泡的電壓要求從0開始調(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)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R＝ρ，得燈絲的電阻率增大。 (3)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＝9 Ω時(shí)，將R看作電源內(nèi)阻，則等效電源內(nèi)阻為10 Ω，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＝3.66 V，I1＝0.319 A， 小燈泡的最大功率P1＝U1I1≈1.17 W。 取圖線乙與小燈泡伏安特性曲線交點(diǎn)： U2＝1.77 V，I2＝0.222 A， 小燈泡的最小功率P2＝U2I2≈0.39 W。 21