文档内容
第九章 恒定电流
近5年考情分析
考题统计
考点要求 等级要求 2022 2021 2020 2019 2018
浙江6月卷
浙江4月
电路的基本概念 ·T12 浙江7月卷·T1 浙江4月
Ⅱ 卷·T8
和规律 浙江1月卷 卷·T5
·T12
Ⅰ卷·T17
闭合电路欧姆定 江苏卷·T6
Ⅱ 江苏卷·T3
律及其应用 北京卷·T12
浙江1月卷·T6
浙江6月
实验九：测定金 浙江1月卷
卷·T18 Ⅰ卷·T22 天津卷·T9
属的电阻率 ·T18
实验十：描绘小
甲卷·T23 Ⅱ卷·T23
电珠的伏安特性 乙卷·T23
河北卷·T11 Ⅲ卷·T23
曲线
实验十一：测定
乙卷·T23 北京卷·T16
电源的电动势和
湖南卷·T21 山东卷·T14
内电阻
实验十二：练习
Ⅰ卷·T23 Ⅱ卷·T22
使用多用电表
物理观念：1.认识电路及其特点，理解电源电动势等重要概念；2.掌握焦耳定律、闭合电路
欧姆定律的应用．
科学思维：1.分析电路结构，判断电路有关问题；2.用闭合电路欧姆定律计算电路有关问
题．
核心素养
科学探究：1.善于发现问题，提出合理猜想、设计实验、分析论证、反思评估；2.通过创设
问题情境，激发探究欲望，提高实验探究能力．
科学态度与责任：1.树立安全用电、节约用电的思想意识；2.通过实验培养严谨认真、实事
求是和持之以恒的科学态度．
高考对恒定电流部分的考查内容主要有电路基本概念，欧姆定律和电阻定律，电功率和焦耳
定律，动态电路、含容电路和电路故障.以电路为基础，与电动机、磁场、电磁感应相联系
综合考查电功、电热及效率.实验考查内容主要有电表的改装和读数，多用电表的原理和使
命题规律
用，以伏安法为代表的电阻的几种测量方法，以伏安法为代表的电源电动势和内阻的测量，
传感器应用，以实验原理、电路设计、数据处理和误差分析等知识能力的考查为主，本章考
查的主要是科学思维、科学探究、学科素养。
重点掌握闭合电路欧姆定律及直流电路问题.本章以电学实验形式出现的可能性较大，所以
平时多练一练电学实验.不可忽视以动力学为背景的力电综合题，还有以电路知识为背景的
备考策略
能量守恒问题.加强文字表达、函数表达、图象表达的理解及其应用。实验以电表改装、电
阻测量为主线，加强实验原理、电路设计、数据处理和误差分析的练习。【网络构建】
专题 9.4 实验十：描绘小电珠的伏安特性曲线
【网络构建】
考点一 基本要求
一、实验目的
1．掌握滑动变阻器的使用方法及连接方式．
2．掌握伏安特性曲线的描绘方法．
3．理解小电珠的伏安特性曲线为什么是曲线．
二、实验原理用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U，I)值，在U－I坐标
系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来．
三、实验器材
小电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0.6 A～3 A”、滑动变阻器、学生电源、
开关、导线若干、坐标纸、铅笔．
四、实验步骤
1．画出电路图(如实验原理图所示)．
2．将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图所示的电
路．
3．测量与记录
移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的
表格中．
4．数据处理
(1)在坐标纸上以U为横轴，I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，就得到小电珠的伏安特性曲线．
考点 二 规律方法
一、滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较
电路图
负载R上电压
≤U≤E 0≤U≤E
的调节范围
负载R上电流
≤I≤ 0≤I≤
的调节范围
二、两种接法的选择
1．限流式接法适合控制阻值较小的电阻的电压，分压式接法适合控制阻值较大的电阻的电压．
2．要求电压从0开始逐渐增大，采取分压式接法．
三、误差分析
1．电流表外接，由于电压表的分流，使电流表示数偏大．2．测量时读数带来误差．
3．在坐标纸上描点、作图带来误差．
四、注意事项
1．本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．
2．滑动变阻器应采用分压式接法，目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化．
3．闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端．
4．加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压．
高频考点一 基本要求
例 1 、 （2022·安徽马鞍山·三模）某同学进行“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验：要求测量数据尽量精
确、绘制曲线完整。已选用的器材有：
待测小灯泡（额定电压为2.5V，额定功率为1.5W）；
电源（电动势为3V，内阻约1Ω）；
电流表（量程为0~0.6A，内阻约5Ω）；
电压表（量程为0~3V，内阻为3kΩ）；
开关一个、导线若干。
（1）实验中所用的滑动变阻器应选_____。（填写器材前面的序号）
A．滑动变阻器（最大阻值5Ω，额定电流2A）
B．滑动变阻器（最大阻值100Ω，额定电流2A）
（2）描绘出小灯泡的I-U特性曲线如图中实线所示，则可知该灯泡电阻随电压升高而____（填“增大”
“减小”或“不变”）；已知图中虚线为该灯泡两端电压为1.5V时I-U特性曲线的切线，则此时灯泡的实
际阻值为_____Ω（保留两位有效数字）。
（3）若将两只完全相同的该灯泡串联后与一电动势为3V、内阻为2Ω的电源串联成闭合回路，则每只灯
泡的实际功率为_______W（结果保留两位有效数字）。
【答案】 A 增大 2.8##2.7##2.6##2.9
0.45##0.46##0.47##0.48##0.49##0.50##0.51##0.52##0.53
【解析】（1）[1]描绘小灯泡伏安特性曲线，需要将滑动变阻器采用分压式接法，为方便实验操作滑动变阻器应选
较小电阻，故选A；
（2）[2]小灯泡伏安特性曲线的割线斜率为小灯泡的电阻的倒数，则可知该灯泡电阻随电压升高而增大；
[3]灯泡两端电压为1.5V时，此时灯泡的实际阻值为
（3）[4]当把两只这样规格的小灯泡串联后直接接在电动势为3V、内阻为2Ω的电源上组成闭合回路时，
设小灯泡的电压为U，电流为I，由闭合电路欧姆定律可得
所以灯泡电压
在U-I中作出上式的图像，如下所示
图线交点坐标约为(0.45V，1.05A)，则每只灯泡的功率为
则每只灯泡的实际功率为0.45~0.53W。
【变式训练】（2022·湖南师大附中二模）表格中所列数据是测量小灯泡 关系的实验数据：
U/V 0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215
（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图中的_________（填“甲”或“乙”）；
（2）在图中的方格纸内画出小灯泡的 曲线；________（3）有人推论：如果灯泡两端的电压增大到3.5V，那么灯泡中通过的电流一定小于0.251A，你认为他的
推论是否正确，_______为什么？_______。
（4）如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V
的电源上。已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为________A。
【答案】 甲 正确 见解析 0.210
【解析】
（1）[1]由表格数据，灯泡电压要从0开始变化，应选择分压式电路，故选甲；
（2）[2]小灯泡的 曲线如图所示
（3）[3][4]正确，因为从图线可知，电压越高，灯丝电阻越大，因此3.5 V时的电阻肯定比3.0 V时大，假
设此两电压下的电阻相等，则
解得
所以3.5V电压对应的实际电流I<0.2508 A，因此灯泡中通过的电流一定小于0.251 A。
（4）[5]流过电阻R的电流是通过灯泡b的两倍，则流过灯泡a的电流是b的三倍；同时灯泡a和b的电压之和为3 V，则（0.070 A，0.30 V）（0.210 A，2.70 V）两点刚好符合要求，故流过a灯的电流约为0.210
A。
高频考点二 规律方法
例 2 、 （2022·河北冀州中学模拟）某同学想要研究小灯泡的伏安特性，现有的实验器材如下：
A．小灯泡L（额定电压约3.8V，额定功率约1.8W）；
B．电压表V（量程3V，内阻为3kΩ）；
1
C．电压表V（量程为15V，内阻为15kΩ）
2
D．电流表A（量程为0.6A，内阻约为1Ω）
E．定值电阻R（阻值100Ω）；
1
F．定值电阻R（阻值1000Ω）
2
G．滑动变阻器R（阻值0~10Ω）；。
H．电源E（电动势5V，内阻不计），开关S，导线若干；
（1）该同学已选定的器材是小灯泡L、滑动变阻器R、电源E、开关S、导线若干，要完成该实验，还需
要的器材是___________（填写器材前的字母序号）
（2）实验要求能够较准确的画出灯泡的伏安特性曲线，请在虚线框中帮助该同学画出实验电路原理图。(
)
（3）正确设计并连接好电路，实验中测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示，由实验的图线可知，小灯泡
在额定电压下工作时的电阻为___________Ω。（结果保留两位有效数字）
（4）现将两个相同的小灯泡按如图电路图连接到另一个电路中，图中电源的电动势为6V，内阻为1.0Ω，
电阻R 的阻值为4.0Ω，闭合开关S，每个小灯泡的实际功率为___________W。（结果保留两位有效数
0
字）【答案】 BDF 8.4（8.2-8.6均可） 0.82（0.80-0.85均可）
【解析】
（1）[1]要研究小灯泡的伏安特性，需要用到电流表和电压表。灯泡额定电流为
故电流表选择D；
灯泡额定电压为3.8V，若采用电压表V 则测量误差较大，因此电压表应选择V，即选择B；
2 1
同时将电压表V 的量程进行扩大，要大于3.8V。若扩大后的量程为3.8V，则需要串联电阻
1
则定值电阻应选择R，即选择F；
2
故还需要的器材是BDF。
（2）[2]灯泡正常发光时的电阻为
远小于电压表V 的内阻，故电流表应采用外接法；
1
实验中要求小灯泡两端的电压从零开始变化以便测量多组数据，滑动变阻器应采用分压接法；
定值电阻R 与电压表V 串联测量小灯泡的电压，实验电路图如图所示：
2 1（3）[3]由实验的图线可知，小灯泡在额定电压3.8V下工作时的电流为0.45A，故电阻为
（8.2-8.6均可）
[4]把电源与电阻R 整体看作等效电源，设流过每个灯泡的电流为I，其电压为U，根据闭合电路欧姆定律
0
可得：
U=E-2I(r+R)=6-10I
当路端电压U=0时，电流
I=0.6A
当电流I=0时，路端电压
U=E=6V
在灯泡U-I图象坐标系内作出电源的U-I图象如图所示：
由图示图线可知，灯泡两端电压
U=2.1V
电流
I=0.39A
灯泡实际功率：
（0.80-0.85均可）
【变式训练】（2022·重庆市育才中学二模）太阳能电池在有光照射时，可以将光能转化为电能，在没有光
照射且未储存电能时可视为一个电阻。实验小组用伏安法探究某太阳能电池视为电阻R 时的I-U特性。
S
（1）实验小组设计好电路后，正确操作，得到了多组电压表和电流表的示数U、I，如下表所示：
U/V 0.0 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0
I/mA 0.0 0.0 0.1 0.4 0.9 1.8 3.3 5.1①他们设计的电路图可能是图甲中的___________（选填“A”或“B”）图。
②根据表中数据作出太阳能电池R 的I-U图线如图乙所示，由I-U图线可知，随所加电压的增大，太阳能
S
电池的电阻R 的变化趋势为___________。
S
（2）将___________只相同的该太阳能电池的电阻R 并联后，直接与电动势为4V，内阻为200Ω的电源组
S
成闭合回路，可使太阳能电池的总功率最大，最大值为___________W。
【答案】 A 先几乎不变，后迅速减小 25 0.02
【解析】
(1)①[1]根据表中数据可知，电压表和电流表都是从零开始测量，所以电路图选择A；
②[2]由图可知，图线斜率开始几乎不变，然后迅速增大，图线斜率是电阻的倒数，所以开始电阻几乎不变，
然后迅速减小；
(2)[3][4]设有n个相同的太阳能电池的电阻R 并联，太阳能电池的总功率
S
可得
当
时，太阳能电池的总功率最大，带入表格中的数据可得，只有I=0.4mA，U=2.0V的数据合适，则可得
此时太阳能电池的最大总功率为
