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专题 76 实验六：描绘小灯泡的伏安特性曲线
1．（2023·全国·统考高考真题）某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安
特性曲线，实验所用电压表内阻约为 ，电流表内阻约为 ．实验中有图（a）和（b）两个电路图供
选择。
（1）实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图（c）所示，该同学选择的电路图是图________（填
“a”或“b”）
（2）若选择另一个电路图进行实验，在答题卡所给图上用实线画出实验中应得到的关系曲线的示意图
______。
2．（2017·全国·高考真题）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，
额定电流0.32A）；电压表 （量程3V，内阻3kΩ）；电流表 （量程0.5A，内阻0.5Ω）；固定电阻
（阻值1000Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。
（1）实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图_________。
（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻
______（选填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率______（选填“增大”“不变”或“减
小”）。
（3）用另一电源 （电动势4V，内阻1.00Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为______W。
（结果均保留两位小数）
3．（2021·全国·高考真题）某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：
小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.3A）
电压表（量程300mV，内阻300 ）
电流表（量程300mA，内阻0.27 ）
定值电阻R
0
滑动变阻器R（阻值0-20 ）
1
电阻箱R（最大阻值9999.9 ）
2
电源E（电动势6V，内阻不计）
开关S、导线若干。
完成下列填空：
（1）有3个阻值分别为10 、20 、30 的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0~300mA的U-I
曲线，R 应选取阻值为___________ 的定值电阻；
0
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的___________（填“a”或“b”）端；
（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R 的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和
2
电流表的示数U、I，结果如图（b）所示。当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为___________
（保留1位有效数字）；
（4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算知，应将R 的阻值调整为
2
_______ 。然后调节滑动变阻器R，测得数据如下表所示：
1
U/mV 24.0 46.0 76.0 110.0 128.0 152.0 184.0 216.0 250.0I/mA 140.0 160.0 180.0 200.0 220.0 240.0 260.0 280.0 300.0
（5）由图（b）和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻___________（填“增大”“减
小”或“不变”）；
（6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA，可得此时小灯泡电功率
P=_______W（保留2位有效数字）；当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡的电功率为P，则
1 2
=_______（保留至整数）。
4．（2021·河北·高考真题）某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有；小灯泡（ ，
），直流电源（ ），滑动变阻器，量程合适的电压表和电流表，开关和导线若干，设计的电路如图1所
示。
（1）根据图1，完成图2中的实物连线______；
（2）按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是______（单
项选择，填正确答案标号）；
A．电流表短路
B．滑动变阻器的滑片接触不良
C．滑动变阻器滑片的初始位置在b端
（3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到 图像，其中一部分如
图3所示，根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为______ （保留三位有效数字）。5．（2020·江苏·统考高考真题）某同学描绘一种电子元件的 关系图象，采用的实验电路图如题图1
所示，V为电压表，
mA为电流表，E为电源（电动势约 ），R为滑动变阻器（最大阻值 ）， 为定值电阻，S为开关。
(1)请用笔画线代替导线，将题图2所示的实物电路连接完整____________。
(2)调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数如下表：
电压 0.000 0.250 0.500 0.650 0.700 0.725 0.750
电流 0.00 0.10 0.25 0.60 1.70 4.30 7.50
请根据表中的数据，在方格纸上作出该元件的 图线____________。
(3)根据作出的 图线可知，该元件是_________（选填“线性”或“非线性”）元件。
(4)在上述测量中，如果用导线代替电路中的定值电阻 ，会导致的两个后果是_________。
A．电压和电流的测量误差增大
B．可能因电流过大烧坏待测元件
C．滑动变阻器允许的调节范围变小
D．待测元件两端电压的可调节范围变小
6．（2020·全国·统考高考真题）某同学要研究一小灯泡L（3.6 V，0.30 A）的伏安特性。所用器材有：电
流表A（量程200 mA，内阻R =10.0 Ω），电流表A（量程500 mA，内阻R =1.0 Ω）、定值电阻R（阻
1 g1 2 g2 0
值R=10.0 Ω）、滑动变阻器R（最大阻值10 Ω）、电源E（电动势4.5 V，内阻很小）、开关S和若干导
0 1线。该同学设计的电路如图（a）所示。
（1）根据图（a），在图（b）的实物图中画出连线______。
（2）若I、I 分别为流过电流表A 和A 的电流，利用I、I、R 和R 写出：小灯泡两端的电压
1 2 1 2 1 2 g1 0
U=_______，流过小灯泡的电流I=_______。为保证小灯泡的安全，I 不能超过_______mA。
1
（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片位置并读
取相应的I 和I。所得实验数据在下表中给出。
1 2
14
I/mA 32 55 85 125 173
1 4
22 42
I/mA 171 299 379 470
2 9 4
根据实验数据可算得，当I=173 mA时，灯丝电阻R=_______Ω（保留1位小数）。
1
（4）如果用另一个电阻替代定值电阻R，其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻
0
值不能小于_______Ω（保留1位小数）。
7．（2020·浙江·高考真题）（1）小明同学用多用电表测量一未知电阻器的阻值。经过规范操作后，所选
欧姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示，则此电阻器的阻值为_____Ω
（2）在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中：
①如图丙所示，已经连接了一部分电路，请在答题纸上对应位置将电路连接完整_____。
②合上开关后，测出9组Ⅰ、U值，在 坐标系中描出各对应点，如图丁所示。请在答题纸对应位置的
图中画出此小灯泡的伏安特性曲线_____。
③与图丁中P点对应的状态，小灯泡灯丝阻值最接近______。
A．16.7Ω B．12.4Ω C．6.2Ω8．（2019·浙江·高考真题）小明想测额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率的电路．
（1）在实验过程中，调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原因是的____导线没有连
接好（图中用数字标记的小圆点表示接线点，空格中请填写图中的数字，如“7点至8点”）；
（2）正确连好电路，闭合开关，调节滑片P，当电压表的示数达到额定电压时，电流表的指针如图所示，
则电流为____A，此时小灯泡的功率为____W
（3）做完实验后小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00V时通过小灯泡的电流，但在草稿纸上记录了下
列数据，你认为最有可能的是____
A．0.08A B．0.12A C．0.20A
9．（2017·浙江·高考真题）做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，要求采用分压电路，电流表外接．小
王的连接如图甲所示，闭合开关S前请老师检查，老师指出图中标示的①、②两根连线有一处错误，错误
连线是________(填“①”或“②”)；图中标示的③、④和⑤三根连线有一处错误，错误连线是________(填“③”“④”或“⑤”)．小王正确连线后，闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片C移到
________处(填“A”或“B”)．闭合开关S，此时电压表读数为______V,缓慢移动滑片C至某一位置时，电
流表指针如图乙所示，电流表的示数为________A．
10．（2016·天津·高考真题）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了开关、导线外，还有：
电压表V(量程0~3 V，内阻等于3 kΩ)
1
电压表V(量程0~15 V，内阻等于15 kΩ)
2
电流表A(量程0~200 mA，内阻等于10 Ω)
1
电流表A(量程0~3 A，内阻等于0.1 Ω)
2
滑动变阻器R(0~10 Ω，额定电流2 A)
1
滑动变阻器R(0~1 kΩ，额定电流0.5 A)
2
定值电阻R(阻值等于1 Ω)
3
定值电阻R(阻值等于10 Ω)
4
定值电阻R(阻值等于1 kΩ)
5
电源E(E=6 V，内阻不计)
（1）请画出实验电路图，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I–U图象应是下图中的___________．
11．（2015·福建·高考真题）某学习小组探究一小电珠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．
(1)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__________：
(2)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；
(3)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___________只相同的小电珠并联后，直
接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为
___________W（保留小数点后两位）.
12．（2015·山东·高考真题）如图甲所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流I，R为定值电阻，电流
0
表、电压表均可视为理想电表．某同学利用该电路研究滑动变阻器R 消耗的电功率．改变R 的阻值，记
L L
录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U﹣I关系图线．
回答下列问题：
（1）滑动触头向下移动时，电压表示数_____（填增大或减小）．
（2）I=_____A．
0
（3）R 消耗的最大功率为_____W（保留一位有效数字）．
L
13．（2015·浙江·高考真题）图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。（1）根据图甲画出实验电路图______ 。
（2）调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①②③④所示，电流表量程为0.6A，
电压表量程为3V。所示读数为：①__________②__________③__________④__________。两组数据得到的
电阻分别为__________和__________。
