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必修部分电学实验最新模拟题冲刺
专题8 描绘小灯泡的伏安特性曲线
1. （2024 河北邯郸一模）某物理兴趣小组的同学们想探究小灯泡的电阻在不同电压下的阻值，于是设计
了如图1 所示的电路图进行测量。实验所用电压表内阻约为6kΩ，电流表内阻为1.5Ω. 待测小灯泡额定电
压为6V、额定功率约为3W。
（1）闭合开关前，滑动变器的滑片应该位于滑动变阻器的_________（选填“左”或“右”）端。
（2）实验中得到的电流I 和电压U 的关系曲线如图2 所示，电压表示数是6V 时，小灯泡的内阻是
_________Ω。
（3）结合图2 在答题卡所给图上用实线画出小灯泡实际的I-U 图线_____。
【参考答案】 ①. 左 ②. 12 ③.
【名师解析】
（1）[1]为保护电路，开关闭合前灯泡两端的电压应该最小，因此应将该分压式接法的滑动变阻器的滑片
置于最左端。
（2）[2]根据图2 可知，当电压表的示数为6V 时，流过小灯泡的电流为500mA，根据部分电路的欧姆定律
可得小灯泡此时的电阻为
（3）[3]根据图1 电路图所得到的图2 关于小灯泡I-U 图线，通过数据计算得到小灯泡的内阻为
，电流
表的内阻1.5Ω，与小灯泡串联会导致电流表分压，分析可知，根据图2 可知，当电压为1V，电流为
1
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200mA 时，电流表分压为
，则此时小灯泡的实际电压为0.7V；当电压为2V，电流为300mA 时，电流
表的分压为0.45V，则此时小灯泡的实际电压为1.55V；当电压为3V，电流为400mA 时，电流表的分压为
0.60V，则此时小灯泡的实际电压为2.40V；当电压为6V，电流为500mA 时，电流表的分压为0.75V，则此
时小灯泡的实际电压为5.25V；也就是说，相同电流时，灯泡两端的实际电压要小于电压表读数，则根据
以上数据可做出图像如图所示
2. （2024 四川成都一诊）某同学用图（a）所示电路完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。所需器材：
小灯泡L（额定电压3V，额定功率约0.6W）；
电源E（电动势6V，内阻很小可忽略不计）；
电压表V（量程3V，阻值很大）；
电流表A（量程0.25A，内阻约0.4Ω）；
滑动变阻器R（总阻值约10Ω）；
保护电阻
（阻值待定）；
开关S；
导线若干。
（1）请依照图（a）所示电路，在图（b）中补全实物连线__________。
（2）实验步骤：
①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，使滑片停留在最________（选填“左”或“右”）端；
2
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②闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，
直至电压达到额定电压；
③记录如下8 组U 和I 的数据后断开开关，根据实验数据在图（c）所示方格纸上描绘完整的表格数据并作
出小灯泡的伏安特性曲线。
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U/V
0.20
0 60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I/A
0.020
0.060
0.100
0.140
0.175
0.200
0.215
0.220
小灯泡发光情况
不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光
（3）若实验室中没有量程为0.25A 的电流表，可用一只量程为50mA，阻值为2Ω 的毫安表并联电阻值为
________Ω 的定值电阻改装而成。
（4）灯泡正常发光时的电阻与灯泡不亮时的电阻的比值为________（计算结果保留2 位有效数字）。
（5）为了能顺利完成实验，且较大程度起到保护作用，保护电阻
的阻值应为________Ω（选填
“20”、“10”、“5”或“2”）。
【参考答案】 ①.
②. 左 ③. 0.5
④. 1.4 ⑤. 5
【名师解析】
3
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（1）[1]根据电路图，连接实物图为
（2）[2] 闭合开关前，应使电压表和电流表的电压和电流最小，所以应使滑片停留在最左端。
（3）[3]设毫安表的量程为
，电阻为
，根据电流表的改装原理，有
解得
（4）[4]小灯泡不亮时，电阻为
小灯泡正常发光时，电阻为
（5）[5]为较大程度地保护电路，则应串联一个保护电阻
，使得滑动变阻器的滑片划到最右端时，小灯
泡能正常发光，从表格中可知，小灯泡正常发光时电压为3V，电流为0.22A，根据欧姆定律，有
解得
4
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考虑到实际操作，选择
的保护电阻即可。
3. （2024 河北金科1 月大联考）某实验小组要描绘一个标有“3.4V1W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验
室供选择的器材如下：
A．电压表V（量程5V，内阻约为
）
B．直流电源E（电动势4V，内阻不计）
C．电流表A1（量程300mA，内阻约为
）
D．电流表A2（量程600mA，内阻约为
）
E．滑动变阻器R1（阻值
）
F．滑动变阻器R2（阻值
）
G．开关S、导线若干
（1）为了使调节方便，测量的准确度较高，应选用电流表为________（填“C”或“D”）；滑动变阻器
应选用________（填“E”或“F”）；根据选用的器材连接了部分电路，如图甲所示，请用笔画线代替导
线将电路连接完整________。
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最________（填“左”或“右”）端，闭合开关后，调节滑
动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数U、I。作出的I-U 图像如图乙所示，由图像可知，小灯泡灯丝
电阻随温度的升高而________（填“增大”“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为2V 时，其
灯丝电阻值约为________
。
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（3）由于电表内阻的影响，实验测得的I-U 关系图线要比实际的I-U 关系图线位置偏________（填“高”
或“低”）。
（4）小灯泡的电功率P 和电阻R 随电压而变化的图像可能分别是图中的________。
【参考答案】 （1） ①. C ②. E ③.
（2）④. 左 ⑤. 增大 ⑥. 8 （3） ⑦. 高 （4）⑧. BC##CB
【名师解析】
（1）[1]小灯泡的额定电流
为了使指针偏转角度较大，则电流表应选用C；
[2]为了能使电压从零开始调起，电路采用分压电路，因此滑动变阻器选用最大阻值较小的E；
[3]安培表采用外接法，电路连接如图所示
（2）[4][5][6]闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最左端，使其输出电压为零，由图像可知，小灯泡灯
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丝电阻随温度的升高而增大，当小灯泡两端所加电压为2V 时，电流为0.25A，灯丝的电阻约为
（3）[7]因为采用电流表外接法，由于电压表的分流，使电流表示数偏大，则测量得到的I-U 图像中的电流
偏大，故比实际图线的位置偏高。
（4）[8]AB．根据
可知
即
图像的割线斜率为电流I。随着U 增大，I 增大，故A 错误，B 正确；
CD．
图像的割线斜率的倒数为I，随着U 增大，I 不断增大，因此
图像的割线斜率应不断减小，
故D 错误，C 正确。
4. （2024 天津蓟州区期末）某同学想通过测绘某半导体材料的U-I 图像来研究该材料的电阻随电压变化的
规律，所用的器材有；
待测半导体一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧；
电压表一个，量程为0~3V，内阻约为3kΩ；
电流表一个，量程为0~0.6A，内阻约为0.1Ω；
滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干。
完成下列问题：
①在图甲中补全实验电路图。_______
②甲中开关在闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于________端。（选填“A”或“B”）
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③该同学通过实验作出该半导体的U-I 图像如图乙所示，则该材料的电阻随电压的增加而________（选填
“增加”“减小”“不变”）
【参考答案】 ①.
②. B ③. 减小
【名师解析】①[1]由题可知
故待测电阻为小电阻，应选择外接法，电路图如下
[2]
②
实验时，半导体两端的电压应该从零开始变大，故滑动变阻器的滑片应置于B 端。
[3]
③
由欧姆定律可知
故图像与原点连线的斜率的大小表示半导体电阻的大小，由图可知，则该材料的电阻随电压的增加而减小。
5. (2024 浙江台州期末)某小组同学要测绘标有“
”字样小灯泡的伏安特性曲线。他们完成如下
操作。
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（1）某同学用多用表测量该元件的电阻，调零后选用“
”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转
过大，需调整选择___________倍率的电阻挡（填：“
”或“
”），并进行正确的测量操作，多
用表的示数如图（a）所示，测量结果为___________
；
（2）该组同学连好的实物如图（b）所示，开关闭合前变阻器的滑片应置于___________端；（填“左”
或“右”）
（3）若该组同学连接电路后检查所有元器件完好。闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发
生变化，电压表和电流表示数均不能调为零，则断路的导线为___________段；（用图中字母表示）
（4）若该组同学在实验中测得7 组数据，在图（c）所示的
坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡
的伏安特性曲线。当小灯泡两端电压为
时，电阻等于___________
（保留二位有效数字）。
【参考答案】 （1） ①
②. 2.5 （2）③. 左 （3）④.
（4） ⑤. 3.3
【名师解析】
（1）[1]某同学用多用表测量该元件的电阻，调零后选用“
”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏
转过大，说明待测电阻的阻值较小，需调整选择“
”倍率的电阻挡。
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[2]多用表
示数为
（2）[3]为防止烧坏电表，小灯泡两端的电压应从零开始，开关闭合前变阻器的滑片应置于左端。
（3）[4]闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，电压表和电流表示数均不能调为零，
此时滑动变阻器为限流式接法，则断路的导线为h。
（4）[5]当小灯泡两端电压为
时，通过小灯泡的电流为
，电阻等于
6. （2024 黑龙江六校联盟2 月联考）某同学想通过测绘某半导体材料的U-I 图像来研究该材料的电阻随电
压变化的规律，所用的器材有；
待测半导体一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧；
电压表一个，量程为0~3V，内阻约为3kΩ；
电流表一个，量程为0~0.6A，内阻约为0.1Ω；
滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干。
完成下列问题：
①在图甲中补全实验电路图。_______
②甲中开关在闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于________端。（选填“A”或“B”）
③该同学通过实验作出该半导体的U-I 图像如图乙所示，则该材料的电阻随电压的增加而________（选填
“增加”“减小”“不变”）
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【参考答案】 ①.
②. B ③. 减小
【名师解析】
①[1]由题可知
故待测电阻为小电阻，应选择外接法，电路图如下
②[2]实验时，半导体两端的电压应该从零开始变大，故滑动变阻器的滑片应置于B 端。
③[3]由欧姆定律可知
故图像与原点连线的斜率的大小表示半导体电阻的大小，由图可知，则该材料的电阻随电压的增加而减小。
7. （2024 广东佛山一模）某实验小组为了测量某发光二极管的
特性曲线，设计了如图所示的电路：
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从实验室找到了如下器材：锂电池（
，内阻不计），滑动变阻器（最大阻值
），保护电阻
，电
压表（量程
内阻很大），电流表
（量程
，内阻为
），电流表
（量程
，内阻为
）。
连接好电路，闭合开关，将滑片从滑动变阻器的一端尽头逐渐滑至另一端的尽头，测得的实验数据如下表
电压
0
0.40
0.75
1.10
1.45
1.75
1.80
1.85
1.90
1.95
2.00
电流
0
0
0.04
0.12
0.18
0.70
0 70
3.84
6.70
12.60
18.51
根据实验数据可知：
（1）滑动变阻器的滑动片置于__________（填“a 端”或“b 端”）时，电压表读数为2.00V。
（2）实验时选用的电流表为__________（填“
”或“
”），选用的保护电阻
__________
（保留三位有效数字）。
（3）根据实验数据描绘出此发光二极管的
特性曲线如下图所示。若将该二极管与
的定值
电阻、内阻不计的
锂电池串联成如下图所示的电路，则流经该二极管的电流
__________
。
（结果保留一位小数）
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【参考答案】 ①. b ②. A2 ③. 100 ④.
【名师解析】
（1）[1]电压表读数为2.00V，达到了最大电压值，此时滑动变阻器应滑到
处。
（2）[2]通过观察表中数据可知最大的电流为
，所以电流表应该选择
；
[3]此发光二极管的工作电流为
，对应的电压是
，串联电阻的分压
，
选用的保护电阻
（3）[4]设二极管两端电压为U，流过电流为I，由闭合电路欧姆定律知
在发光二极管的
特性曲线中做出
的图线
由两线交点可读出
。
8. （2024 山东济南历城二中质检）某实验小组用图甲所示的电路探究某灯泡的电阻和功率随电压变化的
规律，该灯泡在25℃时的电阻约为2.5Ω，所加电压为2V 时的电阻约为4.0Ω。图甲中其它部分器材的参数
如下：
电源（电动势为4V，内阻不计）；
电压表（量程为3V 时内阻约为
，量程为15V 时内阻约为
）；
电流表（量程为0.6A 时内阻约为
，量程为3A 时内阻约为
）。
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（1）将图甲所示的实验电路补充完整，要求灯泡两端的电压自零开始调节；（ ）
（2）电压表示数用U 表示，电流表示数用I 表示，调整滑动变阻器滑片位置，得到多组U、I 数据，根据
得到的U、I 数据画出的
图像如图乙所示，由图像可得灯泡在
时的电阻为__________Ω
（保留两位有效数字），由于实验存在系统误差，该测量值比真实值__________（选填“偏大”“偏小”
或“相等”）；
（3）将两个这样的小灯泡串联后接在电动势为3V，内阻为2Ω 的电源上，则每个小灯泡消耗的功率约为
__________W，电源的效率约为__________（保留两位有效数字）。
【参考答案】 ①.
②. 2.0 ③. 偏小
④. 0.50 ⑤. 67%
【名师解析】
（1）[1]要求灯泡两端的电压自零开始调节，滑动变阻器应采用分压接法；电动势为
，则电压表量程
选择
，由于灯泡的电阻远小于电压表内阻，则电流表应采用外接法，则实物连线如图所示
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（2）[2]根据
图像可知，
时，电流为
，此时灯泡电阻为
[3]由于电流表采用外接法，误差来源于电压表的分流，使得电流表的示数大于通过灯泡的实际电流，则灯
泡电阻的测量值比真实值偏小。
（3）[4]将两个这样的小灯泡串联后接在电动势为3V，内阻为2Ω 的电源上，设每个灯泡的电压为
，电
流为
，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
在灯泡的
图像画出对应关系图像，如图所示
由图像交点可知，每个小灯泡消耗的功率约为
[5]电源的效率约为
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9. （2024 河北保定部分学校期末）某实验小组用图甲所示的电路探究某灯泡的电阻和功率随电压变化的
规律，该灯泡在25℃时的电阻约为2.5Ω，所加电压为3V 时的电阻约为6.5Ω。图甲中其它部分器材的参数
如下：
电源（电动势为4V，内阻不计）；
电压表（量程为3V 时内阻约为3KΩ，量程为15V 时内阻约为15KΩ）；
电流表（量程为0.6A 时内阻约为0.1Ω，量程为3A 时内阻约为0.02Ω）。
（1）将图甲所示的实验电路补充完整，要求灯泡两端的电压自零开始调节________；
（2）闭合开关之前，图甲中滑动变阻器的滑片应处于最__________（选填“左”或“右”）端；
（3）电压表示数用U 表示，电流表示数用I 表示，调整滑动变阻器滑片位置，得到多组U、I 数据，根据
得到的U、I 数据画出的
图像如图乙所示，由图像可得灯泡在
时的电阻为__________Ω，由
于实验存在系统误差，该测量值比真实值__________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）；
（4）如图丙所示，将该灯泡与另一电源、开关、定值电阻连成电路，其中电源的电动势为3V，内阻为
1Ω；定值电阻的阻值为1.5Ω，则灯泡消耗的功率为__________W。
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【参考答案】 ①.
②. 左 ③. 5 ④. 偏小 ⑤. 0.8
【名师解析】
（1）[1]灯泡两端的电压自零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法；电源电动势4V，电压表采用3V 量
程，则
所以电流表采用外接法，实验电路为
（2）[2]闭合开关之前，图甲中滑动变阻器的滑片应处于最左端，当开关闭合时，灯泡两端的电压为零。
（3）[3]由图像可得灯泡在
时的电流为
则灯泡的电阻为
[4]由于电压表的分流，电流表的测量值偏大，实验存在系统误差，该测量值比真实值偏小。
（4）[5]由闭合电路的欧姆定律可得
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则
在图乙中作出其图像，如图
由图可知，灯泡两端的电压为
灯泡中电流
则灯泡消耗的功率为
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