备战2025年高考 物理考点一遍过 考点42 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线.doc

1．实验器材：

小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。

2．实验数据处理：

（1）在坐标纸上以U（自变量）为横轴，I（因变量）为纵轴，建立直角坐标系。

（2）在坐标纸上描出各组数据所对应的点。

（3）将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到伏安特性曲线。

3．实验注意事项：

（1）由于小灯泡灯丝的电阻较小，电流表一般采用外接法。

（2）要作出I–U图象，需测出多组电压和电流的数据，甚至要求电压从零开始变化，故控制电路的滑动变阻器应采用分压式接法。

（3）电压表或电流表的量程应达到用电器的额定电流，作出的图线才能用来分析计算额定功率。

（4）电压表或电流表的指针应该能偏转到满刻度的以上。

4．误差分析：

（1）电压表和电流表读数产生的偶然误差。

（2）电流表采用外接法时，由于电压表分流，使电流表的测量值大于真实值时产生的系统误差。

（3）在坐标纸上描点、作图时产生的偶然误差。

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，使用的小灯泡标有“2.5V，0.75W”，其他可供选择的器材有：

A．电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）

B．电压表V2（量程15V，内阻约15kΩ）

C．电流表A1（量程3A，内阻约0.2Ω）

D．电流表A2（量程0.6A，内阻约1Ω）

E．滑动变阻器R1（0~1kΩ，0.5A）

F．滑动变阻器R2（0~10Ω，2A）

G．电源E（6V）

H．开关S及导线若干

（1）实验中电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（请填写器材前面的字母代码）

（2）画出实验电路原理图。

【参考答案】（1）ADF（2）如图

【详细解析】（1）根据小灯泡规格“2.5V，0.75W”可知，电压表应选A，电流表应选D；由于实验要求电压从零调节，滑动变阻器应采用分压式接法，选择总电阻小的F。

（2）由于小灯泡电阻较小，电流表采用外接法。

【名师点睛】描绘伏安特性曲线问题的关键是实验电路图的设计：

（1）电流表和滑动变阻器的连接，一般采用分压外接电路。

（2）要使电流表和电压表的量程与测量范围相当，如果相差较大，就要考虑改装电表扩大量程。

1．（2018·广东省百校联考高三上学期11月月考）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，所用小灯泡标有“3V0.3A”字样，并提供以下器材：

A．电压表V（0~5V，内阻约3kΩ）

B．电流表A1（0~3A，内阻约0.2Ω）

C．电流表A2（0~500mA，内阻约1Ω）

D．滑动变阻器R1（0~10Ω）

E．滑动变阻器R2（0~2kΩ）

F．直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）

G．开关S及导线若干

（1）为了提高测量的准确度和调节方便，实验中应选用的电流表是___________（选填“B”或“C”），应选用的滑动变阻器是__________（选填“D”或“E”）。

（2）在虚线框内画出实验电路图。

（3）正确设计并连接好实验电路后，闭合开关S缓慢移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组示数描绘出的U–I图象如图所示，可知随着小灯泡中的电流增大，小灯泡的电阻__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。

【答案】（1）CD（2）如图所示（3）增大

【解析】（1）小灯泡的额定电压为3V，小灯泡的额定电流为0.3A，从安全和精确度方面考虑，所以电流表量程选500mA的A2，故选C。总电阻为2000Ω的滑动变阻器连入电路，电流非常小，测量误差较大，所以选用总电阻为10Ω的滑动变阻器R1，故选D；

（2）小灯泡在正常工作时的电阻，远小于电压表内阻，属于小电阻，“小外偏小”，电流表采用外接法。电压和电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法。电路图如图所示：

（3）通过灯泡的电流随灯泡两端电压增大而增大，小灯泡的电阻随温度的升高逐渐增大，所以U–I图象中的斜率也要逐渐增大，即小灯泡的电阻增大。

【点睛】解决本题的关键掌握器材选取的原则，掌握滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，以及电流表内外接的区别。

2．（2018·山东省济南第一中学高二下学期期末）现要测定一个额定电压2.5V、额定功率约0.7W的小灯泡的伏安特性曲线。

（1）为了测量的电压能从零开始，测量误差较小，请在图甲中连好实物电路图。

（2）合上开关前，滑动变阻器的滑动触头应置于滑动变阻器的_____（填“左端”或“右端”）。

（3）根据实验数据，描绘出的U﹣I图象如图乙所示，由图可知，当灯泡的电压为1.80V时，小灯丝电阻为_____Ω，小灯泡的功率为_____W（结果