文档内容
9.4 实验十：描绘小电珠的伏安特性曲线
1．为了描绘标有“3V，0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化。所给器材如下：
A．电流表（0~200mA，内阻0.5Ω）
B．电流表（0~0.6A，内阻0.01Ω）
C．电压表（0~3V，内阻5kΩ）
D．电压表（0~15V，内阻50kΩ）
E．滑动变阻器（0~10Ω，0.5A）
F．滑动变阻器（0~1kΩ，0.1A）
G．电源（3V）
H．电键一个，导线若干
（1）为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是__________。
（2）在方框中画出实验电路图_______。
2．用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时探究小灯泡的伏安特性。
A．电压表V（量程5V、内阻很大）
1
B．电压表V（量程3V、内阻很大）
2
C．电流表A（量程3A、内阻很小）
D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流3A）
E.小灯泡（2.5V，5W）
F.电池组（电动势E，内阻r）
G.开关一只，导线若干
实验时，调节滑动变阻器的电阻，多次测量后发现：若电压表 的示数增大，则电压表 的示数减小。（1）请将你设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整。______
（2）每一次操作后，同时记录电压表 和 的读数 和 ，电流表A的示数，组成两个坐标点 ，
，标到 坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势
E=______V、内阻r=______Ω。（结果保留两位有效数字）
（3）在 坐标中两条图线在N点相交，此时小灯泡的阻值R为______Ω，实际功率为______W，电池组
的总功率为______W。（结果都保留三位有效数字）
3．某同学想要描绘标有“ ， ”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据，绘制曲线尽量
准确，且操作方便，可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：
电压表V，量程 ，内阻约
电流表A，量程 ，内阻约
1
电流表A，量程 ，内阻约
2
滑动变阻器R，最大阻值 ，额定电流
1
滑动变阻器R，最大阻值 ，额定电流
2
直流电源 ，电动势约 ，内阻可忽略不计。
（1）上述器材中，电流表应选______________，滑动变阻器应选____________（填写所选器材后的字
母）。
（2）请画出实验电路图_______________。
（3）该同学通过实验得出了小灯泡的 图像如图所示，由图可知，随着电压的增加小灯泡的电阻逐渐
___________（选填：增大、减小）；当小灯泡上的电压为 时，小灯泡的电阻是______________（保
留3位有效数字）。（4）该同学在获得了（3）中小灯泡的 图像后，又把两只这样的小灯泡并联，直接接在电动势 ，
内阻为 的电源上组成闭合回路，请你利用图像计算此时一只小灯泡的功率约为_______________W（保
留2位有效数字）。
（5）该同学又研究了某二极管的伏安特性曲线（如图所示），下列说法正确的是______。
A．只要加正向电压该二极管的电阻就为零
B．只要加反向电压该二极管中就没有电流通过
C．加正向电压时，随着电压升高，它的电阻增大
D．加正向电压时，随着电压升高，它的功率增大
4．某同学通过实验来测绘小灯泡的I-U图像。所用器材如下：
待测小灯泡一只，额定电压为2.5V，电阻约几欧姆；
电压表一个，量程0~3V，内阻约3kΩ；
电流表一个，量程0~0.6A，内阻约0.1Ω；
滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干。
（1）请在图甲中补全实验的电路图；___________
（2）图甲中开关S闭合之前，为了保证电路安全，应把滑动变阻器的滑片置于___________（选填“A”或
者“B”）；
（3）实验测得小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数如图乙所示为___________A；
（4）测绘的小灯泡I-U图像如图丙所示，小灯泡的电阻随电压增大而___________（选填“增大”、“减
小”或者“不变”）。5．惠来县第一中学物理科技小组要描绘一个标有“3V，0.8W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的
电压由零逐渐增大，且尽量减小实验误差。可供选用的器材除导线、开关外，还有：
A．电池组（电动势为4.5V）
B．电流表（量程为0 ~ 300mA，内阻约为1Ω）
C．电流表（量程为0 ~ 3A，内阻约为0.1Ω）
D．电压表（量程为3V，内阻约为3 ）
E．滑动变阻器（最大阻值为1 ，额定电流为0.1A）
F．滑动变阻器（最大阻值为20Ω，额定电流为1A）
（1）为了完成该实验，需要选择合适的器材，电流表应该选择___________（选填“B”或“C”），滑动变
阻器应该选择___________（选填“E或F”）。
（2）实验电路应选用下图中的___________（填选项字母）。
（3）从图乙可知，当灯泡两端电流为0.26A时，小灯泡的电阻等于_________Ω。（结果保留两位有效数
字）。
1．（2022·山西吕梁·二模）某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究一小灯泡（4V，0.45W）的伏安特性，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材∶
A．直流电源（6V，内阻不计）
B．电流表A（量程0~3A，内阻等于0.5Ω）
1
C．电流表A（量程0~60mA，内阻等于25Ω）
2
D．电压表V（量程0~15V，内阻等于15kΩ）
1
E．电压表V（量程0~3V，内阻等于3kΩ）
2
F．滑动变阻器R（0~20Ω，5A）
1
G．滑动变阻器R（0~200Ω，1A）
2
H．定值电阻R（阻值25Ω）
3
I．定值电阻R（阻值1kΩ）
4
J．开关与导线若干
（1）实验中电压表应选______，电流表应选_______，滑动变阻器应选_______（均填写器材前面的序
号）；
（2）请在虚线框内画出实验电路图_______；
（3）该小组通过实验描出了电流表示数与电压表示数的关系如图甲所示；
（4）该小组将实验用小灯泡、阻值为50Ω的定值电阻和内阻不计、电动势为4V的电源连成图乙电路，此
时小灯泡的功率为__________W（保留2位有效数字）。
2．（2022·江苏·南京师大附中模拟预测）某同学研究小灯泡（2.5V，0.6W）的伏安特性曲线，除了导线和
开关外，有以下一些器材可供选择：
A．电流表A（量程0.3A，内阻约1.2Ω）
1
B．电流表A（量程0.6A，内阻约0.5Ω）
2
C．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
1
D．电压表V（量程15V，内阻约15kΩ）
2E．滑动变阻器R（阻值0~10Ω）
1
F．滑动变阻器R（阻值0-200Ω）
2
G．电源E（电动势3V，内阻约0.04Ω）
（1）为了调节方便，测量准确，应选用电流表______，电压表_______，滑动变阻器________（填选项前
面的字母）
（2）如图为某同学在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前的电路，请找出其中仅有的两个不当之
处，并说明如何改正：①___________；②____________。
（3）实验中发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑动端P，电压表和电流表虽然都有示数，但都无法使电压
表和电流表的示数调为0，已知电表没问题，则可能的原因是________。
A．小灯泡短路
B．小灯泡断路
C．电源负极与滑动变阻器之间断路
D．小灯泡与滑动变阻器之间断路
（4）解决上述问题之后，测出多组数据，在I-U坐标系中描出各对应点，请在答题纸上对应位置画出此小
灯泡的伏安特性曲线________。
（5）将该小灯泡先与一个阻值为5Ω的定值电阻串联，然后再接到电动势为3V、内阻为18Ω的电池两端，
此时小灯泡的实际功率为______W。（计算结果保留3位有效数字）
3．（2022·北京·中关村中学三模）某同学想通过测绘小灯泡的I－U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化
的规律。所用器材如下：
待测小灯泡一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧；
电压表一个量程0~3V，内阻为3kΩ；
电流表一个，量程0~0.6A，内阻为0.1Ω：滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导钱若干。
（1）请在左图中补全实验的电路图( )
（2）图中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于______（填“A”或“B”）
（3）该同学通过实验作出小灯泡的I－U图像如所示，则小灯泡正常工作时的电阻为______Ω。同学同时
计算出小灯泡的额定功率为______W（保留两位有效数字）
（4）某同学按下图连接电路进行实验。连接电格元件后，闭合开关S，发现两个灯都不亮。该同学用多用
电表的直流电压档来检测电路哪个位置发生了故障，他在闭合开关S的情况下把多用电表的一个表笔始终
接在电路的A点上，用另一个表笔依次接触电路中的B、C、D、E、F等点，很快统找到了故障所在位置。
a.应该用红表笔还是黑表笔始终接触A点？( )
b.请说明：怎样根据多用电表的读数检查出故障价在的位置？( )
4．（2022·广东惠州·二模）在用伏安法测量金属丝的电阻（约为10Ω），并描绘出该金属丝伏安特性曲线
的实验中，备有下列器材：
A．量程为0 ~ 0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表；
B．量程为0 ~ 3A，内阻约为0.1Ω的电流表；
C．量程为0 ~ 3V，内阻约为6kΩ的电压表；
D．量程为0 ~ 15V，内阻约为30kΩ的电压表；
E．阻值为0 ~ 1kΩ，额定电流约为0.5A的滑动变阻器；
F．阻值为0 ~ 10Ω，额定电流约为2A的滑动变阻器；
G．蓄电池电压5V；
H．开关一个，导线若干。
（1）为了尽可能提高测量精度，且要求测量多组实验数据，电流表应选用_______；电压表应选用
_______；滑动变阻器应选用_______。（只填字母代号）（2）在答题卡的方框内画出符合要求的实验电路图。_______
5．（2022·江苏连云港·二模）小芳同学想利用实验室的器材描绘出某电风扇的伏安特性曲线。她通过说明
书得到电风扇的额定电压为5.0V，额定功率约为2.5W。器材有：
电源E：电动势为6.0V，内阻忽略不计
电流表A：量程0.6A，内阻约为10Ω
1
电流表A：量程100mA，内阻为r2=4Ω
2
定值电阻R=10Ω
1
定值电阻R=50Ω
2
滑动变阻器R：最大阻值10Ω，最大电流0.5A
3
滑动变阻器R：最大阻值3Ω，最大电流3A
4
滑动变阻器R：最大阻值100Ω，最大电流3A
5
开关、导线等。
（1）滑动变阻器应选用______（选填“R”“R”或“R”）；为了精确测量数据，选用定值电阻_______
3 4 5
（选填“R”或“R”），将电流表A 改装成电压表使用。
1 2 2
（2）请根据选用的实验器材设计实验电路，将最优电路设计图画在图甲虚线方框内，电风扇符号用M表
示，需在图中标上所用元件对应的符号________。
（3）小芳在实验中发现，小电风扇在电流较小时不能转动。她多次测量描绘出I 一I 图像如图乙所示，其
2 1
中I 为电流表A 的读数，I 为电流表A 的读数。当I 为0.10A，I 为10mA时，小电风扇的电阻为______Ω
1 1 2 2 1 2
（结果保留两位有效数字）。
（4）从小芳描绘的I 一I 图像可以看出，随着I 的不断增大，I 先增大到某值时突然减小，造成这种现象
2 1 2 1
的原因是______。1．（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）。
2．（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）。
3．（2020·江苏·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
4．（2020·全国·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（阻值
1 g1 2 g2 0
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和若干导线。
0 1
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
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，所用电阻的阻
0
值不能小于_______Ω（保留1位小数）。
5．（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．6.2Ω6．（2011·福建·高考真题）某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：
①在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至____档进行测量．
（填选项前的字母）
A．直流电压10V B．直流电流5mA
C．欧姆× 100 D．欧姆× 1
②该同学采用图甲所示的电路进行测量．图中R为滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，额定电流1.0A），L为
待测小电珠，V为电压表（量程6V，内阻20kΩ），A为电流表（量程0.6A，内阻1Ω），E为电源（电动
势8V，内阻不计），S为开关．
Ⅰ．在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最____端；（填“左”或“右”）
Ⅱ．在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭和开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的
示数总是调不到零，其原因是_____点至_____点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，
并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线）
Ⅲ．该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而
______．（填“不变”、“增大”或“减小”）
