hb085. 描绘电阻的伏安曲线

1、第85节 描绘电阻的伏安曲线1.2012年理综安徽卷21 .（8分）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。（2）在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。ASERV答: （1）使它靠近变阻器左端的接线柱，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。解析：保证开关闭合时电路安全，此时测量电路部分电压最小；从0-2.5V电压范围内取8-10组电压电流值并记录。因为是描绘

2、伏安特性曲线，需要电压从0 开始，并适当多的测量数据，描绘较为准确。（2）电路图如图所示解析：电路特点：并联型电源、电流表外接法测电阻2. 2013年天津卷9（3）要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1)；电流表（量程为0250mA内阻约5)；电压表（量程为03V内限约3k)；电键一个、导线若干。实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母代号）。A滑动变阻器（最大阻值20, 额定电流1A）B滑动变阻器（最大阻值1750，额定电流0.3A）实验的电路图应选用下列的图_（填字母代号）

3、。I/AU/VO1.02.03.00.300.200.10AVESAVESAVESAVESABCD实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5的电源两端，小灯泡消耗的功率是_W。【答案】 A B 0.1 【解析】本题考查了“小灯泡的伏安特性曲线”的实。 根据“灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作”可知控制电路必定为“分压电路”，而“分压电路”需要用较小的滑动变阻器，故选择A。 在中已经明确了控制电路，继续要选择电流表的接法，题中 Rx/RA = 15/ 5 = 3 ，而RV/Rx = 3000/15 = 200 ， 可知电压表的分流作用不如电

4、流表的分压作用明显，故而应选择电流表的外接法，综上可知B选项的电路图正确。 根据图像可知，当将小灯泡接入电动势为1.5V，内阻为5的电源两端时，将小灯泡的内阻等效到坐标纸上可知小灯泡的伏安特性曲线仍处于“线性”段，故其电阻为10，代入闭合电路欧姆定律及功率计算表达式可知 P实际 = (E/(r+Rx )2Rx= ( 1.5 /15)2×10 =0.1（W）3. 2013年福建卷19（2）（12分）硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压（硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点），探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表的V1量程

5、选用3V，内阻为6.0k；电压表V2量程选用15V，内阻约为30k；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12V，内阻不计。根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路。丙V315120510150甲V2SER0RV1+硅光电池V315V315硅光电池乙R0V1V2RSE用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示教U1、U2。()某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1= V，可算出通过硅光电他的反向电流大小为 mA（保留两位小数）。-0.100-0.20-0.30-1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0-8.0-9.0Ix/mAUx/V1234

6、56789U1/V0.000.000.060.120.240.420.721.141.74U2/V0.01.02.13.14.25.46.78.19.7Ux/V0.0-1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0-8.0Ix/mA-0.00-0.00-0.01-0.02-0.04-0.07-0.12-0.19-0.29()该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压UX 和通过反向电流IX（表中“-”表示反向），并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系，标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点。请你标出余下的4个坐标点，并绘出Ix-Ux图线。

7、(）由Ix-Ux图线可知，硅光电池 无光照下加反向电压时， Ix与Ux成 （ 填“线性”或“非线性” ）关系。-0.100-0.20-0.30-1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0-8.0-9.0Ix/mAUx/V答图2答图1V315V315硅光电池R0V1V2RSE答：电路连接如答图1所示  （i）1.40  0.23  (ii) Ix-Ux图线 如答图2所示 （iii）非线性解析：电压表V1示数U1=1.40V，V2的内阻为RV=6.0k，由欧姆定律可知通过的电流为I=U1/RV=0.23A。根据表中数据标出余下的4个坐标点，用描点法平滑曲线

8、绘出Ix-Ux图线如答图2所示。由Ix-Ux图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时， Ix与Ux成非线性关系。4.2011年理综福建卷19（2）（12分）某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：VA12345678910111213SERPL甲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5mAC欧姆× 100 D欧姆× 1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020，额定电流1.0A），L为待测小电珠，为电压表（量程6V，内

9、阻20k），为电流表（量程0.6A，内阻1），E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关。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”）IOU乙在实验过程中，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）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”）答：（1）0.97（0.96、0.98均可） C（2）D .左

10、； . 1 点至 5 点（或 5 点至 1 点）； . 增大【解析】（2）根据电珠的规格标称值可算出其正常工作时的电阻为12 ，测电阻选欧姆挡并选×1挡。开关闭合前，应保证灯泡电压不能太大，要有实验安全意识，调滑片在最左端使灯泡电压从零开始实验。电表示数总调不到零，是由于电源总是对电表供电，滑动变阻器串联在了电路中，1点和5点间没有接好，连成了限流式接法，这也是限流式与分压式接法的最显著区别。伏安特性曲线的斜率表示电阻的倒数，所以随着电压的增大，曲线斜率减小，电阻增大。5. 2011年理综广东卷34（2）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠（2.5V，0.6W），

11、滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干。粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_倍率的电阻档（请填写“×1”、“×10”或“×100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图(c)，结果为_。 实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图(d)完成实物图(e)中的连线。开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于_端。为使小电珠亮度增加，P应由中点向_端滑动。下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点_间多测几组数据（请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”）图(c)AVPabSE图(d)A30.6

12、15;1k ×100 ×10 ×1OFF2.5 10 50 250 500 2.550mA10010150010250V+V红黑电源+图(e)数据点abcdefU/V0.000.501.001.50.2.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244答： ×1、 8 如图所示 a，b ab【解析】小电珠（2.5V，0.6W）对应电阻为R=U2/P=2.52/0.6=10.4，电阻十几欧，所以选“×1”档。电流表的电阻也就几欧，与电压表几千欧相比，小电珠算小电阻，所以电压表必须外接，伏安特性曲线要求电压从0开始逐渐

13、变大，所以滑动变阻器必须与电压采用分压接法。从a端开始，电压为零，向b端移动，对小电珠所加电压逐渐变大。ab之间电流增加了0.122A，其它段电流增加了0.03A左右，所以需要在ab之间将电流分为0.030A、0.060A、0.090A，分别测出相应的电压值。6. 2011年理综重庆卷20在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图所示。电源内阻不计，导线连接良好。若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：VALSLVASAVSLAVSLa电珠L不亮；电流表示数几乎为零；b电珠L亮度增加；电流表示数增大；c电珠L开始不亮；后来忽然

14、发光；电流表从示数不为零到线圈烧断；d电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断。与上述abcd四种现象对应的电路序号为A B C D 答案：A 解析：在中伏特表和安培表的连接是错误的，将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S后电珠L不亮，在向右端滑动触头过程中，电珠L逐渐变亮，由于总电阻减小，干路电流增大，电流表示数增大，是b；在中安培表连接错误，应该连接在干路上，开始时滑动变阻器的电阻最大，通过电珠的电流太小，电珠L不亮，在向右端滑动触头过程中，电珠后来忽然发光，由于大部分电流流过电流表造成电流表从示数不为零到线圈烧断，是c；在中伏特表和安培表应该互换位置，由于伏特表串联造成电珠L不亮，电流表示数几

15、乎为零，是a；在中安培表使电珠短路，电珠L始终不亮，电流表从示数增大到线圈烧断，是d。即分别对应bcad。正确的是A。7. 2012年理综重庆卷22（2）果汁铜片（正极）锌片（负极）题22图3VA（2）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如题22图3所示。测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式 ，利用测量数据作出U I图象，得出E和r。将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在题22图3中用笔画线代替导线连接电路。 I/mAU/V题22图40.500.550.600.650.700.750.800.850.900.951.0000.10.20.30.40.50.60.70.80.9(d)(a)(b)(c)实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U I图象如题22图4（见下图）中（a）、（b）、（c）、（d）所示，由此可知：