十年高考(伏安特性曲线)

1、伏安特性曲线1、（2012 理综）某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下:小灯泡L,规格“ 4.0V, 0.7A”;电流表A,量程3A,阻Z勺为0.1 Q;电流表 A>,量程0.6A ,阻r2=0.2 Q;电压表 V,量程3V,阻rv=9kQ;标准电阻R,阻值1标准电阻R,阻值3k Q;滑动变阻器R,阻彳1围010Q;学生电源E,电动势6V,阻不计；开关S及导线若干。甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过 L的电流为 0.46A时，电压表的示数如图 2所示，此时L的电阻为 Qo 乙同学又设一计了如图3所示的电路来进行测量， 电压表指针指在 最大刻度时，加

2、在 L上的电压值是 V。学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图4所示的虚线框补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。2 （2012 理综）图为“测绘小灯伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为 2.5V。（1）完成下列实验步骤：闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片， 闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片， ;断开开关，。根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。在虚线框中画出与实物电路相应的电路图白喑第】C1）使它靠近变阻器左端的接物共增 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

3、电氐d（力如图所示，【解析】闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡电压为零（滑片靠近变阻器左端的接线柱闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的 电压，记录电流表和电压表的多组狭数，直至电压达到颔定电压,.t考点定位】此题考查“测绘小灯伏安特性曲线”实验步骤及电路.3 （2011 理综卷21题（2）某同学在探究规格为“ 6V, 3W的小电珠伏安特性曲线实验中：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X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（阻值围020 ，额

4、定电流1.0A）, L为 待测小电珠，CV为电压表（量程6V,阻20k ）, （A 为电流表（量程0.6A,阻1） ,E为电源（电动势8V,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”）n .在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关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）出.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

5、大”或“减小”）4、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学测得电流-电压的数据如下表所示:电流I/mA2.75.412.419.527.836.447.156.169.681.793.2电压U/V0.040.080.210.541.302.203.524.776.909.1211.46（1）用上表数据描绘电压随电流的变化曲线；（2）为了探究灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流的变化曲线如图所示：请指出图线的特征，并解释形成的原因。5.太阳能是一种清洁、“绿色”.能源。在我国举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没 有光照时，可以

6、视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻 器R,开关S及导线若干。（1）为了达到上述目的，请将图1连成 一个完整的实验电路图。（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图像。由图可 知，当电压小于 2.00V时，太阳能电池 的电阻 （填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为 Qo6. （2007'物理）要描绘某电学元件（最大电流不超过6mA,最大电压不超过7 V）的伏安特性曲线，设（A量程为1

7、0 mA,阻约为5 Q;电压表（未画计电路如图，图中定值电阻R为1 kQ,用于限流；电流表出）量程为1 0 V,阻约为1 0 kQ;电源口电动势E为1 2 V,阻不计。（1 ）实验时有两个滑动变阻器可供选择：a、阻值0 200Q ,额定电流 0.3 Ab、阻值0 200，额定电流 0.5A本实验应选的滑动变阻器是 （填“a”或"b”）（2）正确接线后，测得数据如下表1234567891 0U (V)0 .003.006.006.166.286.326.366.386.396.40I ( miA)0.000.000.000.060.501.002.003.004.005.50（a）根据

8、以上数据，电压表是并联在M与 之间的（填"O”或"P”）（b）根据以上数据，画出该元件的伏安特性曲线。（3）画出待测元件两端电压U m。随MN间电压U mn变化的示意图（无需数值）7.在探究小灯泡的伏安特性实验中，所用器材有：灯泡 1,量程恰当的电流表示 A和 电压V,直流电源A,滑动变阻器R,电键S等，要求灯泡两端电压从 OV开始变化， 实验中滑动变阻器应采用 接法（填“分压”或“限流”）某同学已连接如题图 1所示的电路，在连接最后一根导线的 C端到直接电源正极之前，请指出其中仅有的 2个不:当之处，并说明如何改下A. B . 电路连接正确后， 分别测得两只灯泡 Li和L

9、2的伏安特性曲线，如题图2中I和n所 示。然后将灯泡Li和L2与电池组（电动势和阻均恒定）连成题图 3所示电路。多次测量后得到通过 Li和L2的电流平均值分别为 0.30A和0.60A。A.在题图3中画出电池组路端电压U和电流I的关系曲线。B.由该曲线可知电池组的电动势为 V,阻为 Qo （取2位有效数字）U） 2国 3招第分压儿电梯不应用合，应处于断开状态氏滑砌变阻器的符可触头二位置不当.应将其置于b端 4EV 2.7Q解析：匕KT探究小灯泡的优麦特性曲线要求电压从。到也定电压变化,所以清动变阻器 必须采用分压解法。在连接线珞叶必须将每个开法断开，而图中是附合的迂是第一个错谭 连好统 路后在

10、田台开关贯需要将限流滑动变阻器调到阻值最大,将分压羯动受阻器调到 输出为u端在法中是b端，以保护耳漉和电表。描绘电源的伏支特性曲线要求外电阻变化测定归应的多蛆路端电压和电流，本 实盘中序两个小灯泡来改变外电阻获得两组电流值,然后在小灯泡的伏安特性曲 线上查出对应的电压用两个坐标卓帽绘图俅.为靖绘港礁可以先进行理论计算,百先查出两坐标方0 30% 3和（。后工建）,则内阻为尸=0,6 -0 3电就势先尸=刍二至=工 E=46 V,然后作出灌粮图像如图03-08. （2009年卷）某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验

11、证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材:器材（代号）规格电流表电流表（Aa） 电压表（卬 电压表（vp 滑动变阻器（电） 翻变阻器底） 直流电源（E） 开关（S） 导线若干量程卜50mA,内阻约为5OR 量程g加口mA,内阻妁为1QC 量程卜3%内阻约为10kQ 量程内阳点为25kCi 限值范围215 G,允许最大晅流1A 阻值范围QlkG，允许最大电流IDMfiA 输出电压6V,内阳不计为提高实验结果的准确程度，电流表应选用 ;电压表应选用 ；滑动变阻器应选 用。（以上均填器材代号）为达到上述目的，请在虚线框画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线

12、基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？相同点:, 不同点:。(2)某同学从标称为 “ 220 V 25 W” “220 V 300 W” “220V 500W'的9、（2009年卷）（1）如图甲所示，在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，同组同学已经完成部分导线 的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接。3只灯泡中任选一只，正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示。该灯泡的阻值是 ,标称的额定功率为 W10、（2008 天津理综,）用下列器材组装成描绘电阻 R伏安特性曲线的电路， 请将实物图连线成为实验电路.微安表 A （量程200 A,阻约200 ）;电压

13、表V （量程3 V,阻约10 kQ）;电阻R （阻值约20 kQ）;滑动变阻器 R （最大阻值50 Q,额定电流1 A）;电源E （电动势3 V,阻不计）；开关S及导线若干.11、（2007年高考物理）要描绘某电学元件（最大电流不超过6mA,最大电压不超过7 V）的伏安特性曲线，设计电路如图，图中定值电阻R为1 kQ,用于限流；电流表量程为10 mA,阻约为5Q;电压表（未 画出）量程为1 0V,阻约为1 0kQ;电源电动势E为1 2V,阻不计。（1 ）实验时有两个滑动变阻器可供选择：a、阻值。到 200额定电流 0.3 Ab、阻值。到2 0 ,额定电流0. 5 A本实验应选的滑动变阻器是 （

14、填“ a”或" b”）（2）正确接线后，测得数据如下表1234567891 0U(V)0 .003.006.006.166.286.326.366.386.396.40I(mA)0.000.000.000.060.501.002.003.004.005.50a）根据以上数据，电压表是并联在M与 之间的（填"O”或"P” ）b）根据以上数据，在图中画出该 .元件的伏安特性曲线。一（3）画出待测元件两端电压U m。随MN间电压U mn变化的示意图为（无需数值）12 （2007年高考理综）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g和h按题22

15、图1所示方式连接电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零.闭合开关后；若电压表的示数为 2 V 电流.表的的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为 ；若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3 A,小灯泡亮，则断路的导线为 ；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表白示数不能调为零，则断路的导线_.13 （2006全国理综2）现要测定一个额定电压 4V、额定功率1.6W的小灯泡（图中用表示）的伏安特性 曲线。要求所测电压的围在 0.1V. -4Vo现有器材：直流电源 E （电动势4.5V,阻不计），电压表V （量程4.5V,阻约为4X104Q）,电流表A1 （量 程2

16、50mA阻约为2Q）电流表 急（量程约为500mA阻约为1Q）滑动变阻器（最大阻值约为 30Q）电键S。 导线若干。文峰既满足测量要求，又看见量误差较小，应选用的电流表是下面两个电动应该选用的是答案: ci） *甲解析：小灯后额定电流为0.4A,既满足恻量要求，又要测5误差较小，应选用的 电流表是电流表现 （量程约为式。mZ内就约为1C）由于小灯泡电阻不大， 所以荥用电流表?卜接电路，应该选用的是甲“14.（2005 物理）热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。 已知常温下待测热敏电阻的阻值名4 450。热敏电阻和温度计插

17、入带塞的保温杯中，杯有一定量的冷水，其它备用的仪表和器具有：盛有热水的 热水杯（图中未画出）、电源（3V、阻可忽略）、直流电 流表（.阻勺1Q）、直流电压表（阻约 5kQ）、滑动变阻器（020Q）、开关、导线若干。在图8 （a）的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小。根据电路图，在图8 （b）的实物图上连线。简要写出完成接线后的主要实验步骤 香巢1 Q）s4真验电踏图如图.工解析】：卬电压表的不数为L30V.此时小灯泡I.扣电如图3所示的电路来进行测量.电压表指针指在最大 利熏眈，电压表中电流为gm4加在I上的电压值是 庖目要求在乙同学的基附，利用所供器打，扑画出买监电相图，H相电压衣串

18、 鞋标准电咀七,量程广大为工&将电班表%并联标准电用也量程犷大为0L72A. E考点定位此题考古探兖小灯泡L的伏金特性曲线及其理关知识一3、解由于小电珠的电阻一般不大，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欧姆x 。 1,选项D正确。对于分压电路，开关 S闭合前，滑动变阻器的滑片 P应置于使小电珠上电压为零处，即最左 端。闭合开关S后，无论如何调节滑片 巳电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是滑动变阻器左 端与电源没有连接好。由描绘出的小电珠的伏安特性曲线可知，小电珠的电阻值随工作电压的增大而增大。t告窠】口I .左口 1 5 1%增大1点评】 蹴小电珠伏安特性曲线是

19、高考命题频率很高的实验.常与电路连接、 仪器选择、故障判断、图象分析等相结合，试题本度一般中等.4、答案 （1）根据上表数据才显食的电压 随电流的变化曲线如图所示。3电阻随电流上曾大，存在三个区 间，电阻随电流的变化快慢不同。弟 一区间电沆很小时，电阻变化不大； 第二区间灯丝温度升高快，电阻憎大 快；第三区间部分电靛转化为光能， 灯丝it度升高变慢电阻增大也变 慢.5、【答案】C1）如右图所示“ Q）很大J 1.0x10-工解析】（1）根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验 方法，电路连接如图,（2）在电压小于2.05/时，由图可知电流很小（几 乎为零，由的可知，太阳能电池的电阻R很 大；U）当电压

20、为2.BQV时，根据题图读出对应的电流 I二2£eA,由用二U/I 得：ff=1.0xl0:Co6、答案：（1）a（2） （a） P （b）该元件的伏安特性曲线如图所示。（3）画出待测元件两端电压Um。随MN间电压U mn变化的示意图如图。解析：（1）因是限流电路，只要远小于待测电阻且通过的电流小于额定电流的滑动变阻器都可选用。电源电动势是12V ,若选阻值为020a的滑动变阻器，则滑动变阻器中电流I=E/R=12/20A=0.6A ,超过滑动变阻器的额定电流 0.5A;若选阻值为0200a的滑动变阻器，则滑动变阻器中电流I=E/R=12/200A=0.06A ,小于滑动变阻器的额定

21、电流0.5A。若省压表并联在“与Q之间，电傥表读数为零时，电压表诙数也应为 零.日测得的第-w组数据可卸.电傥表读数为零，电压表i辙不刃事,说用 申开走不是并联古曲与。/闻 而赤并麻F M与P才可.叶耳国年表与申沛表 并寐，将测元件电阻很大（远大于由巨表申阳二电濡表无;物.电后表有课数， b）限迪题表中数怩，读元件的伏天恃性曲线如图I所示“（3）因R是阻彳1为Ika的固定电阻，Um=U+IR Umo= U-IRa,根据表中测量数据计算得到UMn如下表。12345678910U/V0.003.006.006.166.286.326.366.386.396.40I/ mA0.000.000.000

22、.060.501.002.003.004.005.50UMOV0.003.006.006.15976.27756.3156.356.3656.376.3725UM/V0.003.006.006.226.787.328.369.3810.3911.908、.答桑用 为 RI如图祚同点：通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠 的电流与电压的变化关系都是非线性关系,该元件的电阻随电压 的增大而减小，而笑电珠的电阻值随电压的升高而增大.【解斫】。图像中电流O（MM,电流表选A”电源电压6% 但图馥只要求电后在口村之间调整，为了测量准确电压表选 比；目于绘制图像的需要，要求电压从口3U之间调整，所以滑 动变阻器只能采月分压式接祛，为了能很好调节电压,滑动变阻 器应选用阳值莪小的比,该元