文档文本内容
专题 7：小灯泡的伏安特性曲线
1.为了测定小灯泡的伏安特性曲线，需要测得的电压范围尽可能大些，误差小些，为此，
下列电路合适的是( )
2.如图甲所示为分压器电路图，已知电源电动势为 E，内电阻不计，变阻器总电阻为R ＝
0
50Ω。闭合电键S后，负载电阻R 两端的电压U随变阻器a端至滑动触头间的阻值R 变化
L x
而改变。当负载电阻分别为R ＝200Ω和R ＝20Ω时，关于负载电阻两端的电压U随R 变
L1 L2 x
化的图线大致接近图乙中的哪条曲线，下列说法中正确的是 ( )
A．R 大致接近曲线①，R 大致接近曲线②
L1 L2
B．R 大致接近曲线②，R 大致接近曲线①
Ll L2
C．R 大致接近曲线③，R 大致接近曲线④
L1 L2
D．R 大致接近曲线④，R 大致接近曲线③
L1 L2
3.（多选）用伏安法测未知电阻时，若不知道的阻值，为了选择正确的电路接法以减小误
差，可将电路按如图所示连接，只空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a、b接触一
下，观察电压表和电流表示数变化隋况，那么( )
A．若电流表示数有显著变化，S应接a
B．若电流表示数有显著变化，S应接b
C．若电压表示数有显著变化，S应接a
D．若电压表示数有显著变化，S应接b
4．分别用如图所示的甲、乙两种电路测量同一待测电阻，图甲中两电表的示数分别为 3
V、4 mA；图乙中两电表的示数分别为4 V、3.8 mA，则待测电阻R 的真实值( )
x
A．略小于1 kΩ
B．略小于750 Ω
C．略大于1 kΩ
D．略大于750 Ω
5．如图所示，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法错误的是( )A．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法
B．甲图中R >R ，乙图中R <R
测 真 测 真
C．甲图中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R R ，故此法测较小电阻好
V
D．乙图中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R R ，故此法测较大电阻好
≪ A
6．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡的规格为“6 V 3 W”，
≫
其他供选择的器材有：
A．电压表 (量程6 V，内阻20 kΩ)
B．电压表 (量程20 V，内阻60 kΩ)
C．电流表 (量程3 A，内阻0.2 Ω)
D．电流表 (量程0.6 A，内阻1 Ω)
E．滑动变阻器R(0～1 000 Ω，0.5 A)
1
F．滑动变阻器R(0～20 Ω，2 A)
2
G．学生电源E(6～8 V)
H．开关S及导线若干
实验中要求电压表示数在0～6 V范围内变化，读取并记录下12组左右不同的电压值U和
对应的电流值I，以便绘出伏安特性曲线．在上述器材中，电压表应选用________，电流表
应选用__________，变阻器应选用__________，并画出实验原理图．
7.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材及代号如下：
A．小灯泡L（ 3 V、1.8 W）；
B．滑动变阻器R（0－ 10 Ω，额定电流1.5A）；
C．电压表V（量程：0－ 3 V，R ＝5 kΩ）；
1 V
D．电压表V（量程：0 － 15 V，R ＝10 kΩ）；
2 V
E．电流表A（量程：0 － 0.6 A，R ＝0.5 Ω）；
1 A
F．电流表A（量程：0 － 3 A，R ＝0.1 Ω）；
2 A
G．铅蓄电池、电键各一个，导线若干；
实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压。
（1）为了减少误差，实验中应选电压表 ，电流表 ；
（2）在实验中，电流表应采用 法（填“内接”或“外接”）；
（3）请在图虚线框内按要求设计实验电路图（部分线已画好）
（4）某同学实验后作出的I －U 图象如图所示，请分析该图象形成的原因是：8.某学习小组欲探究小灯泡（“3 V 1.5 W”） 的伏安特性，可提供实验器材如下：
A．电池组：电动势约4.5 V，内阻可不计
B．双量程的电压表：V ：量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ；V ：量程为0～15 V，内阻约
1 2
为15 kΩ
C．双量程的电流表：A：量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω；A：量程为0～3 A，内阻约为
1 2
0.1 Ω
D．滑动变阻器R：阻值范围0～10 Ω、允许通过最大电流为2 A
E．开关S，导线若干
在尽量提高测量精度的情况下，请回答下列问题：
（1）根据以上器材，用笔画线代替导线将图中实物图连接成完整电路。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到________端（选填“A”或“B”）。
（3）调节滑动变阻器得到电压、电流数据如下表，请在图所示的坐标纸上画出小灯泡的 U
－I图线。
组数 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0 0.28 0.58 0.92 1.50 2.00 3.00
I/A 0 0.1 0.20 0.30 0.40 0.45 0.49
根据图线可估得小灯泡在常温下的电阻约为________ Ω（结果保留2位有效数字）。
9．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
1
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
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
0 1
关S和若干导线．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
1 2 1 2 1 2 g1 0
电压U＝ ，流过小灯泡的电流I＝ .为保证小灯泡的安全，I不能超过
1
mA．
(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
I/mA 32 55 85 125 144 173
1
I/mA 171 229 299 379 424 470
2
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
0
用电阻的阻值不能小于 Ω(保留1位小数)．
10.研究灯泡L(3.8 V,1.8 W)的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，
检验其标示的准确性．
(1)选出既满足实验要求，又能减小误差的实验电路图____．
(2)请按电路图连接好图1中的实物图．
(3)实验后作出的IU图象如图2所示，图中曲线弯曲的主要原因是_________________．
(4)根据所得到的图象，求出它在额定电压(3.8 V)下工作时的电阻值R＝________ Ω. 这个
测量值比真实值偏________(填“大”
或“小”)．
11.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3 V 1.5W”的灯泡两端的
电压和通过它的电流，现有如下器材：
A．直流电源3 V(内阻可不计)
B．直流电流表0～600 mA(内阻约0.5 Ω)C．直流电压表0～3 V(内阻约3 kΩ)
D．滑动变阻器(10 Ω，1 A)
E．滑动变阻器(1 kΩ，300 mA)
F．开关，导线若干
(1)本实验中滑动变阻器选用______(填“D”或“E”)．
(2)某同学用导线a，b，c，d，e，f，g和h连接的电路如图所示，电路中所有元器件都是
完好的，且电压表和电流表已调零．闭合开关后发现电压表的示数为 2 V，电流表的示数
为零，小灯泡不亮，则可确定断路的导线是________；若电压表示数为零，电流表的示数
为0.3 A，小灯泡亮，则断路的导线是________；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生
变化，但电压表，电流表示数不能调为零，则断路的导线是________．
(3)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在如图所示的方格纸上
作出该灯泡的伏安特性曲线.
U/V 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
I/A 0 0.17 0.30 0.39 0.45 0.49
12.某学习小组通过实验来研究用电器Z的伏安特性．他们在实验中测得用电器Z两端的电
压与通过Z的电流的数据如下表：
U/V 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215
(1)有下列器材供选用：A．电压表(0～3 V，内阻约为10 kΩ)
B．电压表(0～10 V，内阻约为20 kΩ)
C．电流表(0～0.3 A，r＝1 Ω)
1
D．电流表(0～0.6 A，r＝0.4 Ω)
2
E．滑动变阻器(5 Ω，1 A)
F．滑动变阻器(500 Ω，0.2 A)
实验中电压表应选用____________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用
________(用序号字母表示)．
(2)请根据题中信息，在方框内画出电路图．
(3)利用这些数据绘出的用电器Z的伏安特性曲线如图所示．请分析该图象形成的原因是
________________________．
参考答案与解析
1.D
2.C
3.BC
4.D5.B
6.答案 V A R 电路图见解析图
1 2 2
解析 小灯泡为“6 V 3 W”，额定电压为6 V，额定电流为0.5 A，即允许通过小灯泡的
电流最大不超过0.5 A，最大电压不超过6 V．在选择电压表和电流表时，本着安全、精确
的原则，安全原则即量程要大于所测电流或电压值；精确原则是量程要尽量小，量程越小
测量越精确．故电流表应选A，电压表应选V.滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节
2 1
方便的原则，“安全”即流过滑动变阻器的最大电流(I≈)应小于允许通过的最大电流；
“调节方便”即变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻．本实验中小灯泡在正常工作时的电
阻R ＝＝ Ω＝12 Ω，故应选用R.
灯 2
7、 C E 外 电阻变大
8.【答案】（1）见解析（2）A端（3）见解析（4）2.7 Ω（2.6 Ω～2.8 Ω均可）
（2）为了让电压值从零开始调节，由图可知测量电路与滑动变阻器的左侧并联，故开
始时滑片应滑到A端。
（3）根据描点法可得出对应的伏安特性曲线如图所示。
（4）作出过原点的切线，如图所示，常温下的电阻即图线过原点的切线的斜率，则R＝
Ω＝2.7
9.(1)根据电路图连接实物图如图所示(2)①根据电路图可知灯泡两端的电压为电流表A 和R的总电压，故根据欧姆定律有U
1 0
＝I(R ＋R)；②根据并联电路特点可知流过小灯泡的电流为I＝I－I；③因为小灯泡的
1 g1 0 2 1
额定电压为3.6 V，故根据题目中已知数据带入①中可知I不能超过180 mA；(3)根据表中
1
数据可知当I＝173 mA时，I＝470 mA；根据前面的分析代入数据可知此时灯泡两端的电
1 2
压为U＝3.46 V；流过小灯泡的电流为I＝297 mA＝0.297 A；故根据欧姆定律可知此时小
灯泡的电阻为R＝＝ Ω＝11.6 Ω；(4)要测量完整的伏安特性曲线则灯泡两端的电压至少
要达到3.6 V，而电流表A 不能超过其量程200 mA，此时结合①有3.6＝0.2×(10＋R)，
1 0
解得R＝8 Ω，即要完整的测量小灯泡伏安特性曲线所用电阻的阻值不能小于8 Ω.
0
10.【答案】：(1)丙 (2)见解析 (3)小灯泡的电阻随着温度的升高而增大 (4)7.6 小
【解析】：(1)描绘小灯泡伏安特性曲线，电压应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接
法；根据欧姆定律可知，灯泡电阻R＝≈8 Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采
用外接法，图丙正确．
(2)根据电路图连接实物图，如图所示：
(3)由图可知，图象的斜率越来越小，则说明小灯泡的电阻随着温度的升高而增大．
(4)小灯泡在额定电压(3.8 V)下工作时的电流为0.5 A，灯泡电阻值R＝＝7.6 Ω.
由于电压表的分流作用使得电流表的示数大于通过电阻的实际电流，算出的电阻值偏小．
11.【答案】：(1)D (2)d h g (3)如图
【解析】：(1)因描绘小灯泡的伏安特性曲线，需测量多组数据，滑动变阻器需用分压式接
法，为调节的方便，滑动变阻器用阻值较小的，故选D.(2)电压表有示数，说明电路为通路，而小灯泡不亮，灯泡与电压表串联电流很小，所以导
线d断开；若电压表示数为零，而电流表有示数，说明电路接通，电压表没有接入电路，
所以h断开；若电压表、电流表示数不能调为零，是因为滑动变阻器是限流式接法，故是
g断开．
(3)描点画图，如图所示．
12.【答案】 (1)A C E (2)见解析图 (3)用电器Z的电阻随两端电压的升高而增大
【解析】(1)分析表格数据可知，电压最大值为3 V，电流最大值为0.215 A，故选择电压
表A，电流表C，滑动变阻器分压连接，选择滑动变阻器E.
(2)电路图如图所示．
(3)分析图象可知，用电器Z的电阻随两端电压的升高而增大．
