實驗九描繪小電珠的伏安特性曲線熱點一教材原型實驗【例1】有一個小電珠上標有“4V2W”的字樣，現在要用伏安法描繪這個電珠的I－U圖線。有下列器材供選用：A.電壓表(0～5V，內阻10kΩ)B.電壓表(0～10V，內阻20kΩ)C.電流表(0～0.3A，內阻1Ω)D.電流表(0～0.6A，內阻0.4Ω)E.滑動變阻器(5Ω，1A)F.滑動變阻器(500Ω，0.2A)(1)實驗中電壓表應選用______，電流表應選用______。(用序號字母表示)(2)為使實驗誤差盡量減小，要求電壓從零開始變化且多取幾組數據，滑動變阻器應選用________。(用序號字母表示)(3)請在虛線框內畫出滿足實驗要求的電路圖，并把圖1中所示的實驗器材用實線連接成相應的實物電路圖。圖1答案(1)AD(2)E(3)圖見解析【變式訓練1】(2017·全國卷Ⅰ，23)某同學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3.8V，額定電流0.32A)；電壓表(量程3V，內阻3kΩ)；電流表(量程0.5A，內阻0.5Ω)；固定電阻R0(阻值1000Ω)；滑動變阻器R(阻值0～9.0Ω)；電源E(電動勢5V，內阻不計)；開關S；導線若干。(1)實驗要求能夠實現在0～3.8V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖。(2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖2a所示。圖2由實驗曲線可知，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E0(電動勢4V，內阻1.00Ω)和題給器材連接成圖b所示的電路，調節滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關S，在R的變化范圍內，小燈泡的最小功率為________W，最大功率為________W。(結果均保留兩位小數)答案(1)見解析(2)增大增大(3)0.39W1.17W熱點二實驗拓展創新【例2】如圖3甲所示為某同學實驗得到的小燈泡燈絲電阻的U－I關系曲線圖。圖3(1)在圖乙中畫出實驗電路圖(根據該電路圖可得到U－I關系的完整曲線)，可用的器材有：電壓傳感器、電流傳感器、滑動變阻器(變化范圍0～50Ω)、電動勢為6V的電源(不計內阻)、小燈泡、電鍵、導線若干。(2)如果將該小燈泡分別接入圖4甲、乙兩個不同電路，其中甲電路的電源為一節干電池，乙電路的電源為三節干電池，每節干電池的電動勢為1.5V，內電阻為1.5Ω，定值電阻R＝18Ω。則接入________(填“甲”或“乙”)電路時，小燈泡較亮些。圖4(3)在電路乙中，小燈泡消耗的電功率為________W。(4)若將電路乙中的電阻R替換為另一個完全相同的小燈泡，其他條件不變，則此時電源內部的發熱功率為________W。答案(1)實驗電路圖如圖所示。(2)甲(3)0.15(4)0.30【變式訓練2】[2016·天津理綜，9(3)]某同學想要描繪標有“3.8V，0.3A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量數據盡量精確、繪制曲線完整。可供該同學選用的器材除開關、導線外，還有：電壓表V1(量程0～3V，內阻等于3kΩ)電壓表V2(量程0～15V，內阻等于15kΩ)電流表A1(量程0～200mA，內阻等于10Ω)電流表A2(量程0～3A，內阻等于0.1Ω)滑動變阻器R1(0～10Ω，額定電流2A)滑動變阻器R2(0～1kΩ，額定電流0.5A)定值電阻R3(阻值等于1Ω)定值電阻R4(阻值等于10Ω)定值電阻R5(阻值等于1kΩ)電源E(E＝6V，內阻不計)(1)請畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標在該元件的符號旁。(2)該同學描繪出的I－U圖象應是下圖中的________。答案(1)如圖所示(2)B1.如圖5是小紅同學在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖。圖5圖6(1)根據圖5在虛線框內畫出實驗電路圖；(2)調節滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數如圖6中的①、②、③、④所示，電流表量程為0.6A，電壓表量程為3V。所示讀數為：①________、②________、③________、④________。兩組數據得到的電阻分別為________和________。答案(1)見解析(2)①0.10A(0.10±0.02均可)②0.24A③2.00V④0.27V(0.27±0.01均可)；8.3Ω(8.3±0.1均可)2.7Ω(2.7±0.1均可)2.某實驗小組的同學在學校實驗室中發現一電學元件，該電學元件上標有“最大電流不超過6mA，最大電壓不超過7V”，同學們想通過實驗描繪出該電學元件的伏安特性曲線，他們設計的一部分電路如圖7所示，圖中定值電阻R＝1kΩ，用于限流；電流表量程為10mA，內阻約為5Ω；電壓表(未畫出)量程為10V，內阻約為10kΩ；電源電動勢E為12V，內阻不計。圖7(1)實驗時有兩個滑動變阻器可供選擇：A.阻值0～200Ω，額定電流0.3AB.阻值0～20Ω，額定電流0.5A應選的滑動變阻器是________(填“A”或“B”)。正確接線后，測得數據如下表：12345678910U/V0.003.006.006.166.286.326.366.386.396.40I/mA0.000.000.000.060.501.002.003.004.005.50(2)由以上數據分析可知，電壓表應并聯在M與________之間(填“O”或“P”)；(3)將電路圖在虛線框中補充完整；(4)從表中數據可知，該電學元件的電阻的特點是：______________________________________________