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文档简介

2025-2026学年上学期高二物理教科版期中必刷常考题之实验:描绘I-U

特性曲线

一.选择题(共5小题)

1.(2025•红塔区校级开学)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,

PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中错误的是()

A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大

B.对应P点,小灯泡的电阻为R=肛

Z2

C.对应P点,小灯泡的电阻为R=7^-

D.对应P点,小灯泡的功率等于图中矩形PQOM所围的面积

2.(2025春•宁波期末)如图所示是两个定值电阻A、B的伏安特性曲线图像,下列说法正确的是()

B.将电阻A、B串联,其图线应在区域I

C.将电阻A、B串联,其图线应在区域川

D.将电阻A、B并联,其图线应在区域H

3.(2024•河北开学)某导体的U-I图像如图所示,则下列说法正确的是()

A.该导体两端电压增大时,其电阻增大

B.该导体两端电压为10V时,其电阻为1000。

C.该导体两端电压为5V时,其电阻为50()。

D.该导体两端电压为I0V时,每分钟通过该导体横截面的电荷量为0.3C

4.(2024秋•西城区校级期中)某同学通过实验,描绘出了两个电阻Ri、R2的伏安特性曲线。如图所示,

两条图线交于P点,R2的图像在P点的切线与纵轴的交点坐标为0.4。下列说法正确的是()

A.Ri的电阻为0.5C

B.R2的电阻随电压的增大而减小

C.当U=1V时,R2与Ri的电阻相等

D.当U=1V时,R2的电阻为2.5。

5.(2024•红河州开学)如图甲所示,将一个半导体和一个小灯泡串联在电路中,它们的伏安特性曲线如图

乙所示,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一个位置时,半导体和灯泡消耗的功率恰好相等,此时

再将滑动变阻器的滑片向左移一些,则滑片移动后()

A.半导体消耗的功率比灯泡消耗的功率大

B.半导体消耗的功率变小、灯泡消耗的功率变大

C.半导体和灯泡消耗的功率均变大

D.半导体和灯泡消耗的功率仍然相等

二,多选题(共4小题)

(多选)6.(2024春•云南期末)如图所示为导体a、b的伏安特性曲线,下列说法正确的是()

A.导体a的电阻为

B.导体b的电阻为2Q

C.将导体a和b串联,其总电阻为1.5Q

D.将导体a和b并联,其总电阻为0.5C

(多选)7.(2024秋•西城区校级期中)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为

图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为【轴的垂线,则下列说法中错误的

A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大

B.对应P点,小灯泡的电阻为R=^

Z1

C.对应P点,小灯泡的电阻为R=7^厂

12Tl

D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小

(多选)8.(2024秋•顺德区校级月考)某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像

上A点与原点的连线与横轴成a角,A点的切线与横轴成0角,下列说法正确的是()

//mA

图2

(3)该同学设计的创意贺卡的电路如图3所示。已知电源E的电动势为5V(内阻不计),音乐芯片的

等效电阻为RL,其阻值为167C,若取该发光二极管的工作电流为15.0mA,则电阻R2的取值应为

C(结果保留2位有效数字)。

II.(2022•杨浦区三模)小康同学通过实验测得一个小灯泡的伏安特性曲线如图(a)所示,实验装置加图

(b)所示,图(b)中1、2、3、4、5、6为不同接线柱的编号。实验时还需将滑动变阻港的接线柱I

与接线柱连接,接线柱2与接线柱连接(均选填接线柱对应的编号)。实验中选用

的滑动变阻器较合理的阻值范围为(选填“0〜5。”或"0〜500C”)。

图(a)

12.(2022•龙岩三模)为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电

阻来控制,光敏电阻是阻值R随光的照度I而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度

(I)某光敏电阻在不同照度下的阻值R如表所示,根据表中的数据,请在图甲的坐标系中描绘出阻值

随照度变化的曲线,并判断光敏电阻的阻值R与照度I是否成反比关系.答:(填"是”或“否”).

照度1/1X0.20.40.60.81.01.2

阻值R/kO5.83.72.72.32.0i.8

(2)图乙为街道路灯自动控制电路,利用直流电源E为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电.为达

到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在(填“AB”或“CD”)之间;

(3)已知线圈的电阻为140。,宜流电源E的电动势E=36V,内阻忽略不计.当线圈中的电流大于10mA

时,继电器的衔铁将被吸合,滑动变阻器R'的阻值应调为C时,才能使天色渐暗照度低

于l.Olx时点亮路灯.

(4)使用一段时间后发现,路灯在天色更亮时就已点呢了,为了使路灯能按设计要求点亮和熄灭,变

阻器R'的阻值应适当调些(选填“大''或"小")。

四.实验题(共3小题)

13,(2025•龙岗区校级三模)某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪,其

中磁敏电阻的阻值RB随磁感应强度B的变化规律如图甲所示,磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所

示,提供的器材有:

A.磁敏电阻RB(工作范围为0〜1.5T)

B.电源(电动势为3V,内阻很小)

C.电流表(量程为5.0mA,内阻不计)

D.电阻箱Rc(最大阻值为9999.9C)

E.定值电阻Ri(阻值为30Q)

F.定值电阻R2(阻值为300。)

G.开关,导线若干

(1)电路连接:按照图乙所示连接实验电路,定值电阻R应选用(填“Ri”或“R2”)。

(2)按下列步骤进行调试:

①闭合开关Si,将电阻箱Rc调为1300.0C,然后将开关S2向(填“a”或"b”)端闭合,将电流

表此时指针对应的刻度线标记为T(结果保留两位有效数字);

②逐步减小电阻箱Rc的阻值,按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值;

③将开关S2向另一端闭合,测量仪即可正常使用。

(3)用调试好的磁场测量仪进行测量,当电流表的示数为2.5mA时,待测磁场的磁感应强度为

T(结果保留两位有效数字)。

(4)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻变大,这将导致磁感应强度的测量结果

(填“偏大”“偏小”或“不变

14.(2024秋•清远期末)(1)图1中螺旋测微器读数为mm、图2中游标卡尺读数为

mm;

图1图2图3

(2)某同学利用图3多用电表的电阻挡粗测该金属丝的电阻,开始时他采用"10”倍率试测,请完善他

的实验步骤:

①将多用电表选择开关拨至“xlO”倍率;

②将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆刻度最右端的零刻度线处;

③把待测电阻放在绝缘桌面上,两表笔分别接在电阻两端:

④结果指针指在图中a位置:

⑤为了减小误差,需要把选择开关拨至(填叱<1”或“xl00”)倍率;

⑥重复步骤②和③;

⑦最终指针指在图中b位置,读数为C;

⑧把选择开关拨至“OFF”,结束测量。

(3)有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图像,有

下列器材供选用:

A.电压表(0〜3V,内阻6k。:

B.电压表(()〜15V,内阻30k。)

C.电流表(0〜3A,内阻0.1。)

D.电流表(0〜0.6A,内阻0.5Q)

E.滑动变阻器(IOC,2A)

F.滑动变阻器(20011,0.5A)

G.直流电源(电动势4.5V,内阻不计)

如图甲所示的电路进行测量,电压表应选用,电流表应选用,滑动变阻器应选

用,为尽可能减小实验误差,以下电路图中最合适的是(用序号字母表示)。

15.(2025•自贡模拟)气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用,某气敏电阻说明书给出的气敏电阻Rq

(1)为检验该气敏电阻的参数是否与图a一致,实验可供选用的器材如下:

A.蓄电池(电动势6V,内阻不计)

B.毫安表A1(量程2mA,内Hl为200Q)

C.亳安表A2(量程5mA,内归约20ID

D.定值电阻Ro(M2800ft)

E.滑动变阻器Ri(最大阻值10C,额定电流0.2A)

F.滑动变阻器R2(最大阻值200C,额定电流0.2A)

G.开关、导线若干

探究小组根据器材设计了图b所示电路来测量不同甲醛浓度下气敏电阻的阻值,其中:

①滑动变阻器RP应选用(填“Ri或"R2”);

②开关S闭合前,应将滑动变阻器RP的滑片置于端(填"a”或"b”);

(2)实验时,将气敏电阻置于密封小盒内,通过注入甲醛改变盒内浓度,记录不同浓度下也表示数,

当甲醛浓度为6x108kg・nf3时亳安表Ai和亳安表A2的示数分别为1.51mA和3.51mA,此时测得该气

敏电阻的阻值为kQ(结果保留三位有效数字)。

(3)多次测量数据,得出该气敏电阻的参数与图a基本一致。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c

所示的简单测试电路,用来测定室内甲醛是否超标(国家室内甲醛浓度标准是nWxl()-7kg・m-3),并能

在室内甲醛浓度超标时发出报警吾。电路中报警器的电阻可视为无穷大,电源电动势E=30V(内阻不

计),在接通电路时报警器两端电压大于2.0V时发出报警音“已超标”,小于等于2.0V时发出提示音“未

超标则在电阻R3和R4中,是定值电阻,其阻值为kC(保留两位有效数字)。

20252026学年上学期高二物理教科版(2019)期中必刷常考题之实验:

描绘LU特性曲线

参考答案与试题解析

一.选择题(共5小题)

题号12345

答案CCDCA

二.多选题(共4小题)

题号6789

答案ACBCABCD

一.选择题(共5小题)

I.(2025•红塔区校级开学)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,

PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中错误的是()

A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大

B.对应P点,小灯泡的电阻为R=/

12

C.对应P点,小灯泡的电阻为

D.对应P点,小灯泡的功率等于图中矩形PQOM所围的面积

【考点】非线性元件及其伏安特性曲线.

【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.

【答案】C

【分析】根据电阻的定义R=S可知,电阻等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数,斜率逐渐减小,

电阻逐渐增大,结介电功率公式分析。

【解答】解:A.图线上的点与坐标原点的连线的斜率倒数表示小灯泡的电阻,由题图可知,U越大,

图线.上的点与坐标原点的连线的斜率倒数不断增大,则小灯泡的电阻增大,故A正确;

BC.对应P点,小灯泡的电阻为R=",故B正确,C错误;

D.对应P点,小灯泡的功率P=u“2,与题图中PQOM所围的面积相等,故D正确。

故选:Co

本题选错误的,故选:C。

【点评】本题考查欧姆定律的内容,要注意图像中点的横坐标表示电压,纵坐标表示电流;再由欧姆定

律可求得此时的电阻。

2.(2025春•宁波期末)如图所示是两个定值电阻A、B的伏安特性曲线图像,下列说法正确的是()

B.将电阻A、B串联,其图线应在区域【

C.将电阻A、B串联,其图线应在区域IH

D.将电阻A、B并联,其图线应在区域II

【考点】线性元件及其伏安特性曲线.

【专题】定性思想;归纳法;恒定电流专题;理解能力.

【答案】C

【分析[根据图线的斜率分析」根据串联以后的总电阻大于任意一个电阻,并联以后的总电阻小于任意

一个支路的电阻分析。

【解答】解:A、I-U图线的斜率表示电阻的倒数,因为A的斜率大于B的斜率,由此可知RAVRB,

故A错误;

BC、将电阻A、B串联,则总电阻大于任意一个电阻,所以串联后的图线应该在区域川,故B错误,C

正确;

D、将电阻A、B并联,则并联以后的总电阻小于任意一个支路的电阻,所以其图线应该在区域I,故

D错误。

败选:Co

【点评】知道图线斜率的物理意义是解题的基础,掌握串、并联电路电阻的特点是解题的关键。

3.(2024•河北开学)某导体的U・I图像如图所示,则下列说法正确的是()

A.该导体两端电压增大时,其电阻增大

B.该导体两端电压为IOV时,其电阻为IOOOQ

C.该导体两端电压为5V时,其电阻为500。

D.该导体两端电压为I0V时,每分钟通过该导体横截面的电荷量为0.3C

【考点】线性元件及其伏安特性曲线;欧姆定律的简单应用.

【专题】定量思想:推理法;恒定电流专题;推理论证能力.

【答案】D

【分析】根据电阻的伏安特性曲线的知识进行分析解答。

【解答】解:A.根据R=§可知,图像的点割线斜率表示导体的电阻,则知随着电压的增大导体的电阻

不断减小,故A错误;

B.该导体两端电压为10V时,其电阻为&=肛=—电=20000故B错误;

k5x10-3

C.该导体两端电压为5V时,图像的点割线斜率比该导体两端电压为10V时大,其电阻大于2000C,故

C错误;

D.该导体两端电压为10V时,每分钟通过该导体横械面的电荷量为q=Il=5xl()-3x6oc=O.3C,故D正

确。

故选:Do

【点评】考查电阻的伏安特性曲线的知识,会根据题意进行桂确分析解答。

4.(2024秋•西城区校级期中)某同学通过实验,描绘出了两个电阻Ri、R2的伏安特性曲线,如图所示,

两条图线交于P点,R2的图像在P点的切线与纵轴的交点坐标为0.4。下列说法正确的是()

A.Ri的电阻为0.5C

B.R2的电阻随电压的增大而减小

C.当U=1V时,R2与Ri的电阻相等

D.当U=IV时,R2的电阻为2.5。

【考点】非线性元件及其伏安特性曲线:线性元件及其伏安特性曲线.

【专题】定量思想;图析法;电学图象专题;推理论证能力.

【答案】C

【分析】由图可知,Ri的图线为线性元件,电阻值不变,由任一点的坐标值,都可计算其电阻:R2的

图线为非线性元件,根据图线的交点坐标,可计算其此时的阻值;由I-U图与电阻值的关系,可由图

判断R2的电阻值的变化情况。

【解答】解:A、由图可知,Ri的图线为线性元件,电阻值无变,由已知的坐标值,可计算其电阻Ri=

"怒=20,故A错误;

D、由图可知,R2的图线为非线性元件,根据图线的交点坐标,可计算其U=1V时的电阻为=

=2。,故D错误;

C、由AC选项分析可知,C正确;

B、由I-U图可知,其图线上的点与坐标原点的连线的斜率倒数与电阻变化情况一致,随着电压增大,

图线上的点与坐标原点的连线斜率变小,可知其电阻值变大,故B错误。

故选:Co

【点评】本题考查对I-U图的理解,注意非线性元件的电阻不能用图线的切线斜率计算。

5.(2024•红河州开学)如图甲所示,将一个半导体和一个小灯泡串联在电路中,它们的伏安特性曲线如图

乙所示,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一个位置时,半导体和灯泡消耗的功率恰好相等,此时

再将滑动变阻器的滑片向左移一些,则滑片移动后()

半导体

A.半导体消耗的功率比灯泡消耗的功率大

B.半导体消耗的功率变小、灯泡消耗的功率变大

C.半导体和灯泡消耗的功率均变大

D.半导体和灯泡消耗的功率仍然相等

【考点】非线性元件及其伏安特性曲线.

【专题】定性思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.

【答案】A

【分析】根据元件的伏安特性曲线的交点的含义结合图像的信息进行分析解答。

【解答】解:根据串联电路的特点,半导体和灯泡消耗的功率恰好相等,可知此时半导体和灯泡的电压

也相等,对应图乙中两图线的交点;此时再将滑动变阻器的冷片向左移一些,可知滑动变阻器接入电路

的阻值变大,电路中的电流变小,由图乙可知,半导体和灯泡的电流和电压均变小,则半导体和灯泡消

耗的功率均变小,但半导体的电压大于灯泡的电压,由于电流相等,所以半导体消耗的功率比灯泡消耗

的功率大,故A正确,BCD错误。

故选:Ao

【点评】考查元件的伏安特性曲线的交点的含义结合图像的信息,会根据题意进行准确分析解答。

二,多选题(共4小题)

(多选)6.(2024春•云南期末)如图所示为导体a、b的伏安特性曲线,下列说法正确的是()

A.导体a的电阻为1。

B.导体b的电阻为2Q

C.将导体a和b串联,其总电阻为1.5Q

D.将导体a和b并联,其总电阻为0.5C

【考点】线性元件及其伏安特性曲线.

【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.

【答案】AC

【分析】根据欧姆定律,结合I-U图像,求电阻;

根据串并联电阻规律,求总电阻。

【解答】解:AB.根据欧姆定律

R。=孕==1/2

la1

%=骼=3=0.5。

故A正确,B错误;

CD.导体a和b串联时,其总阻值

R=Ra+Rb,代入数据解得R=1.5Q

导体a和b并联时,其总阳值

/?'二盘能,代入数据解得R'=3l

故C正确,D错误.

故选:ACo

【点评】本题解题关键是根据图像,求出a和b的电阻,比较基础。

(多选)7.(2024秋•西城区校级期中)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为

图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为【轴的垂线,则下列说法中错误的

A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大

B.对应P点,小灯泡的电阻为R="

C.对应P点,小灯泡的电阻为R=7^4-

12Tl

D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小

【考点】非线性元件及其伏安特性曲线.

【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.

【答案】BC

【分析】根据电阻的定义R=3可知,电阻等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数,斜率逐渐减小,

电阻逐渐增大。对应P点,OP连线的倒数为灯泡的电阻,由功率公式可知功率对应图线的“面积”。

【解答】解:A、图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小,说明电阻逐渐增大,故A正确,

BC、根据欧姆定律可知,对应P点,小灯泡的电阻为R=眷,故BC错误;

D、根据功率P=Uil2,可知在P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积,故D正确。

本题选择错误的,故选:BCo

【点评】本题考查欧姆定律的内容,要注意图像中点的横坐标表示电压,纵坐标表示电流;再由欧姆定

律可求得此时的电阻。

(多选)8.(2024秋•顺德区校级月考)某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像

上A点与原点的连线与横轴成a角,A点的切线与横轴成p角,下列说法正确的是()

A.白炽灯的电阻随电压的增大而增大

B.在A点,白炽灯的电功率可表示为Uolo

C.在A点,白炽灯的电阻可表示为A点切线斜率的倒数

D.测量出a角的大小,可知A点电阻/?=焉

【考点】非线性元件及其伏安特性曲线.

【专题】定量思想:归纳法;电学图象专题;理解能力.

【答案】AB

【分析】根据图像上各点与原点连线的斜率分析;根据A点的纵横坐标的乘积分析;在A点,白炽灯

的电阻可表示为A点与原点连线斜率的倒数;纵横坐标的标度不一定相同,据此分析。

【解答】解:A、I・U图像上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,由图可知图像的斜率逐渐减小,

可以看出白炽灯的电阻随电压的增大而增大,故A正确:

B、在I-U图像上某点的纵横坐标的乘积表示在该状态时白炽灯消耗的电功率,所以在A点,白炽灯

的电功率可表示为Uolo,故B正确:

C、由上面A的分析可知在A点,白炽灯的电阻可表示为A点与原点连线斜率的倒数,故C错误;

D、因为纵横坐标的标度不一定相同,不能用A点与原点的连线与横轴夹角的正切值表示斜率,故D

错误。

故选:ABo

【点评】本题考查了对I-U图像的认识,要知道图像的斜率表示电阻的倒数,但注意不是切线的斜率,

而是该点与原点连线的斜率。

(多选)9.(2023秋•简阳市校级期中)两个电阻Ri、R2的伏安特性曲线如图所示,由图可知()

监”V

0^1T

A.Ri的限值为1Q

B.R2的电阻随电压的增大而减小

C.Ri为线性元件,R2为非线性元件

D.当U=1V时,R2的电阻等于Ri的电阻

【考点】非线性元件及其伏安特性曲线;线性元件及其伏安特性曲线.

【专题】定量思想;归纳法;恒定电流专题;推理论证能力.

【答案】CD

【分析】根据R=3求出电阻的大小;在I-U图像中,斜率表示电阻的倒数,交点表示电阻相等;图

像是直线则为线性元件,图像是曲线则为非线性元件。

【解答】解:A.Ri的阻值为:/?1=冬=人。=2。,故A错误;

B.在I-U图像中,图像与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数,R2的图像上各点的横坐标U与纵

坐标I的比值随电压的增大而增大,则R2的电阻随电压的增大而增大,故B错误;

C.图像是直线则为线性元件,图像是曲线则为非线性元件,根据图像可知Ri为线性元件,R2为非线

性元件,故C正确;

D.根据欧姆定律可知,当U=1V时,R2的电阻等于R1的电阻,均等于2C,故D正确。

故选:CDo

【点评】本题主要考查了I-U图像,解题关犍是掌握欧姆定律以及I-U图像中,斜率表示电阻的倒

数,交点表示电阻相等。

三.填空题(共3小题)

10.(2023•重庆模拟)某同学拟利用发光二极管等器材制作一个创意贺卡,需要首先测定发光二极管的伏

安特性。主要实验器材有:直流电源E(5V,内阻不计),电压表V(0〜3V,内阻约50kQ),电流表A

(0〜30mA,内阻约50C),滑动变阻器Ri,发光二极管D(正常发光时电阻约为几十欧姆)。

(1)该同学测定发光二极管D两端电压在。〜2V范围内的伏安特性的电路如图1所示,图中只连接了

部分电路,请用笔画线补充完成剩余连线。

(2)测得的伏安特性曲线如图2所示,当工作电流为15.0mA时,发光二极管两端的电压约为

V。

图1图2

R2D

E

图3

(3)该同学设计的创意贺卡的电路如图3所示。已知电源E的电动势为5V(内阻不计),音乐芯片的

等效电阻为RL,其阻值为167R,若取该发光二极管的工作电流为15.0mA,则电阻R2的取道应为_jU)

Q(结果保留2位有效数字)。

【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线.

【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;分析综合能力.

【答案】(1)见解析;(2)1.90;(3)40o

【分析】(1)根据发光二极管的示数从零开始可知,滑动变阻器采用分压式解法,又因为发光二极管正

常工作时电阻较小,因此电流表选择外接法,据此连接电路国即可;

(2)根据图2可知可读出在电流为15.0mA时,发光二极管两端的电压;

(3)根据欧姆定律求得R2与RL的总电阻,再求解R2的阻值。

【解答】解:(1)因为二极管D两端电压在0〜2V范围内变化,所以采用分压连接;电压表内阻远大

于发光二极管D正常发光时的电阻,电流表电阻和二极管D正常发光时的电阻相近,所以采用电流表

外接,电路图如图

(2)根据图2可知,工作电流为15.0mA时:发光二极管两端的电压约为1.90V;

(3)因为发光二极管两端的电压约为1.90V,所以R2与RL的电压为3.IV,R2与RL的总电阻为

=206.70,那么R2=206.7Q・167Q=39.7C,因此R2的取值应约为40C。

0.015

故答案为:(1)见解析;(2)1.90;(3)40o

【点评】该实验考查滑动变阻器的解法、电流表的内外接法、实验数据的处理以及电路图的分析,题目

具有较强的综合性,难度较大。

II.(2022•杨浦区三模)小康同学通过实验测得一个小灯泡的伏安特性曲线如图(a)所示,实验装置如图

(b)所示,图(b)中1、2、3、4、5、6为不同接线柱的编号。实验时还需将滑动变阻器的接线柱I

与接线柱J连接,接线柱2与接线柱6连接(均选填接线柱对应的编号)。实验中选用的滑

动变阻器较合理的阻值范围为0〜5。(选填“0〜56域“0〜500IT)。

【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线.

【专题】定性思想;类比法;恒定电流专题;理解能力.

【答案】3、6、0〜5Q

【分析】根据描绘小灯泡伏安特性曲线的要求,确定滑动变阻器的接法要采用分压接法。而分压式接接

法电路构成是两部分,即全部滑动变阻器与电源构成一个通路,然后从一个端点和滑片分出一个支路接

测量电路。

【解答】解:描绘小灯泡的伏安特性曲线时,要求电压能从零开始调到最大。所以滑动变阻器采用分压

接法,根据已连接的导线可知,应该将1与3连接,2与6连接,才构成滑动变阻器的分母接法。

分压式接法,为了使示数变化均匀,宜选择最大阻值较小的滑动变阻器,故:选0〜5Q的滑动变阻器。

故答案为:3、6、。〜5Q

【点评】本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线的实验的电路连接问题,产生要理解实验原理,牢记控制电

路从零开始调节时采用分压接法。

12.(2022•龙岩三模)为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电

阻来控制,光敏电阻是阻值R随光的照度I而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度

越大,照度单位为

TR/kC

6

5

3

1照明电源

00.20.40.60.81.0

lx).甲乙

(1)某光敏电阻在不同照度下的阻值R如表所示,根据表中的数据■,请在图甲的坐标系中描绘出阻值

随照度变化的曲线,并判断光敏电阻的阻值R与照度I是否成反比关系.答:否(填"是”或“否”).

照度I/lx0.20.40.60.81.01.2

阻值R/kQ5.83.72.72.32.01.8

(2)图乙为街道路灯自动控制电路,利用直流电源E为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电.为达

到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在AB(填“AB”或“CD”)之间:

(3)已知线圈的电阻为140。,直流电源E的电动势E=36V,内阻忽略不计.当线圈中的电流大于10mA

时,继电器的衔铁将被吸合,滑动变阻器R'的阻值应调为1460C时,才能使天色渐暗照度低于

I.OIx时点亮路灯.

(4)使用一段时间后发现,路灯在天色更亮时就已点亮了,为了使路灯能按设计要求点亮和熄灭,变

阻器R,的阻值应适当调小些(选填“大”或“小

【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线;闭合电路欧姆定律的内容和表达式;电子元器件、电路及家庭安

全用电知识;常见的传感器及分类.

【专题】实验题;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.

【答案】(1)图见解析,否(2)AB(3)1460(4)小

【分析】(1)用平滑曲线将各点连起来,根据图像中数据判断是否呈反比关系;

(2)为使天亮灯熄、天暗灯亮,天亮时路灯处于断路,天暗时处于通路,根据电磁继电器控制原理分

析;

(3)根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路中阻值;

(4)滑动变阻器在电路中起调节和保护电路作用,根据天晴时电路中电流值分析滑动变阻器需接入阻

值。

【解答】解:(1)如图示

■R/kQ

若光敏电阻的阻值K与照度1成反比关系,则有RI为定值,由图像中点的数据可知光敏电阻的限值R

与照度I不是反比关系;

(2)由于天亮时照度较大,光敏电阻的阻值较小,电路中的电流较大,衔铁被吸下,AB间断开,CD

间接通,故灯泡应接在AB间;

(3)由题意可知,当照度降到l.Olx时,电路电流降低到10mA,此时电路中的总电阻为

F36

R=7=—=3600(1

6110x10—3

此时光敏电阻的阻值为R=20D0H,则滑动变阻器R的阻值应调为

R'=Ra・R・R税=3600。-2000Q-1400=14600;

(4)使用一段时间后发现,路灯在天色更亮时就已点亮了,说在天色更亮时电路电流就降到了10mA,

为了使路灯能按设计要求点亮和熄灭,应使天色更亮时电路电流大于10mA,应使电路的总电阻适当减

小,故应将变阻器R的阻值应适当调小些。

故答案为:(1)图见解析,否(2)AB(3)1460(4)小

【点评】该题考查电路设计的问题和变化电路的分析,要结合闭合电路欧姆定律、光敏电阻的特点去分

析;同时注意图象的正确应用,能从图象中找出对应的信息,

四.实验题(共3小题)

13.(2025•龙岗区校级三模)某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪,其

中磁敏电阻的阻值RB随磁感应强度B的变化规律如图甲所示,磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所

示,提供的器材有:

RJkQ

A.磁敏电阻RB(工作范围为。〜1.5T)

B.电源(电动势为3V,内阻很小)

C.电流表(量程为5.0mA,内阻不计)

D.电阻箱Rc(最大阻值为9999.9C)

E.定值电阻Ri(阻值为30。)

F.定值电阻R2(阻值为300。)

G.开关,导线若干

(1)电路连接:按照图乙所示连接实验电路,定值电阻R应选用R2(填“Ri”或“R2”)。

(2)按下列步骤进行调试:

①闭合开关Si,将电阻箱Rc调为1300.0C,然后将开关S2向a(填"屋或“b”)端闭合,将电流表

此时指针对应的刻度线标记为1.5T(结果保留两位有效数字);

②逐步减小电阻箱Rc的阻值,按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为时应的“磁感应强度”值;

③将开关S2向另一端闭合,测量仪即可正常使用。

(3)用调试好的磁场测量仪进行测量,当电流表的示数为2.5mA时,待测磁场的磁感应强度为1.2

T(结果保留两位有效数字)。

(4)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻变大,这将导致磁感应强度的测量结果」

大(填“偏大、偏小''或"不变

【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线.

【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.

【答案】(1)R2;(2)a,1.5;(3)1.2;(4)偏大。

【分析】(1)根据图像判断当够感应强度为零时,磁敏电阻的阻值,根据闭合电路欧姆定律计算定值电

阻R的最小阻值;

(2)根据实验原理分析判断;根据图像分析判断;

(3)根据闭合电路欧姆定律计算;

(4)根据闭合电路欧姆定律分析判断。

【解答】解:(1)当磁感应强度为零时,磁敏电阻的阻值为

RB=300C

为了保护电流表,定值电阻R的最小阻值为

Rmin=»RD=UC:I-300a=3000

l95.0x10

故定值电阻R应选用R2O

(2)闭合开关SI,将电阻箱Rc调为1300.0C,开关S2应向a端闭合;

由图甲可知,当磁敏电阻的限值为1300。时,磁感应强度为

B=1.5T

故将电流表此时指针对应的刻度线标记为1.5T。

(3)当电流表的示数为2.3mA时,磁敏电阻的阻值为

p3

=

/?«=y—/?2-------Q-300/2=900/2

B122.5x10-3

由图甲可知待测磁场的磁感应强度为1.2T。

(4)由于电源的电动势略微变小,内阻变大,导致测得的电流值偏小,磁敏电阻的阻值偏大,由图像

可知这将导致磁感应强度的测量结果偏大。

故答案为:(1)R2;(2)a,1.5:(3)1.2;(4)偏大。

【点评】本题关键掌握测量磁感应强度大小的磁场测量仪的实验原理。

14.(2024秋•清远期末)(I)图1中螺旋测微器读数为1.745mm、图2中游标卡尺读数为41.4

mm;

30456cm

25八出||出山「山山1山

20010

图1图2图3

(2)某同学利用图3多用电表的电阻挡粗测该金属丝的电阻,开始时他采用“xio”倍率试测,请完善他

的实验步骤:

①将多用电表选择开关拨至“xlO”倍率;

②将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆刻度最右端的零刻度线处;

③把待测电阻放在绝缘桌面上,两表笔分别接在电阻两端;

④结果指针指在图中a位置;

⑤为了减小误差,需要把选择开关拨至xl00(填“X]”或"xi()0")倍率;

⑥重复步骤②和③;

⑦最终指针指在图中b位置,读数为1000C;

⑧把选择开关拨至“OFF”,结束测量。

(3)有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图像,有

下列器材供选用:

A.电压表(0〜3V,内阻6kC;

B.电压表(0〜15V,内阻30k。)

C.电流表(0〜3A,内阻0.1。)

D.电流表(。〜0.6A,内阻0.5。)

E.滑动变阻器(10Q,2A)

F.滑动变阻器(2000,0.5A)

G.直流电源(电动势4.5V,内阻不计)

如图甲所示的电路进行测量,电压表应选用A,电流表应选用D,滑动变阻器应选用E

为尽可能减小实验误差,以下电路图中最合适的是B(用序号字母表示)。

【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线;游标卡尺的使用与读数;螺旋测微器的使用与读数.

【专题】实验题;实验探究题;定量思想;实验分析法;恒定电流专题;实验探究能力.

【答案】(1)1.745,41.4:(2)xlOO,1000;(3)A,D,E,B。

【分析】(1)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度读数之和;先确定游标卡尺的最小分度值再读数;

(2)根据欧姆表的特点分析判断;欧姆表的读数为指针所指示数乘以倍率;

(3)根据灯泡的额定电压选择电压表的量程,根据功率计算电流选择电流表;根据实验中要求电压和

电流从零开始变化选择滑动变阻器的阻值:分析电流表和滑动变阻器的接法判断。

【解答】解:(1)螺旋测微器读数为1.5mm+24.5x0.01mm=L745mm

游标卡尺的最小分度值为0.1mm,则读数为41mm+4x0.1mm=41.4mm

(2)选择“xlO”倍率时,由图可知,指针位于a位置,指针偏转角度较小,说明电阻较大,为了减小实

验误差,应尽可能使指针指在刻度盘中间附近,所以需要把选择开关拨至较大的倍率“xlOO”挡。

最终指针指在图中b位置,则读数为1()x100(1=1000。

(3)由题意可知,灯泡的额定电压为2.8V,故电压表的量程应大于2.8V,故电压表应选3V量程,故

电压表应选A;

由题知,小灯泡的额定电压为2.8V,功率约为0.8W,根据P=UI

解得I=0.28A

故电流表应选D;

本实验中要求电压和电流从零开始变化,则滑动变阻采用分压接法,为便于调节和减小实验误差,故应

选最大值较小的滑动变阻器,故滑动变阻器选E;

由于灯泡的电阻较小,故电流表采用外接法,滑动变阻器采用分压式接法,这样可以尽可能减小实验误

差,故最合适的电路图为B。

故B正确,ACD错误。

故选:Bo

故答案为:(1)1.745,41.4;(2)X100,1000;(3)A,D,E,B。

【点评】本题关键掌握描绘小灯伏安特性曲线的实验原理和螺旋测微器、游标卡尺的读数方法。

15.(2025•自贡模拟)气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用,某气敏电阻说明书给出的气敏电阻对

(1)为检验该气敏电阻的参数是否与图a一致,实验可供选用的器材如下:

A.蓄电池(电动势6V,内阻不计)

B.毫安表Ai(量程2mA,内阻为200C)

C.毫安表Az(量程5mA,内因约20Q)

D.定值电阻Ro(阻值2800Q)

E.滑动变阻器Ri(最大阻值10C,额定电流0.2A)

F.滑动变阻器R2(最大限值200C,额定电流0.2A)

G.开关、导线若干

探究小组根据器材设计了图b所示电路来测量不同甲醛浓度下气敏电阻的阻值,其中:

①滑动变阻器Rp应选用R2(填“Ri或“R2”);

②开关S闭合前,应将滑动变阻器Rp的滑片置Fa端(填"a”或"b”

(2)实验时,将气敏电阻置于密封小盒内,通过注入甲醛改变盒内浓度,记录不同浓度下电表示数,

当甲醛浓度为6x108kg.m-3时亳安表Ai和亳安表A2的示数分别为1.51mA和3.51mA,此时测得该气

敏电阻的阻值为2.27kC(结果保留三位有效数字)。

(3)多次测量数据,得出该气敏电阻的参数与图a基本一致。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c

所示的简单测试电路,用来测定室内甲醛是否超标(国家室内甲醛浓度标准是n<ixio-7kg・m-3),并能

在室内甲醛浓度超标时发出报警音。电路中报警器的电阻可观为无穷大,电源电动势E=3.0V(内阻不

计),在接通电路时报警器两端电压大于2.0V时发出报警夸“已超标”,小于等于2.0V时发出提示音“未

超标则在电阻R3和R4中,R3是定值电阻,其阻值为L3kQ(保留两位有效数字)。

【考点】描绘小灯泡的伏安特性曲线.

【专题】定量思想:推理法;恒定电流专题;实验探究能力.

【答案】(1)R2;a;(2)2.27;(3)R3:1.3

【分析】(1)根据实验安全及操作规范分析解答;

(2)根据欧姆定律解答;

(3)根据气敏电阻与浓度关系曲线,结合测量电路电压的分配与电阻的关系分析作答。

【解答】解•:(1)①根据图b可知,滑动变阻器采用了分压接法,为了调节方便,本来应该选择最大阻

值较小的Ri;但是考虑到若选择Ri=10C,电源电动势为6V,则可能会超过滑动变阻器的最大电流1=

^-=^A>O.2A,所以选择R2

M11U

开关S闭合前,应将滑动变阻器R的滑片置于a端。

(2)该气敏电阻的阻值为Rq=八牛1*)=】孕工°,季°)C=2.27kC

(3)因甲醇浓度越大,则R。阻值越大,回路总电阻越大,总电流越小,则定值电阻上的电压越小,

Rq上的电压越大,当超过2.0V时发出报警音,可知R4为气敏电阻,R3为定值电阻:当室内甲醛浓度

是n=Ix10-7kg.m-3时Rq=2.6kO

可知定值电阻R3=与上=30^?°x2.6kn=i.3kn

Rq

故答案为:(1)R2:a:(2)2.27;(3)Rs:1.3

【点评】本题考查了传感器在生活中的运用,要明确实验原理,知道已知内阻的电流表可以作为电压表

实验,理解气敏电阻与浓度关系曲线的含义;掌握并联电路的特点和欧姆定律的运用。

考点卡片

1.欧姆定律的简单应用

【知识点的认识】

欧姆定律

I.内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟它的电阻R成反比.

2.表达式:1=普

3.适用条件:适用于金属和电解液导电,气体导电和半导体元件不适用.

4.导体的伏安特性曲线:用横轴表示电压U,纵轴表示电流I,画出的I-U关系图线.

(I)线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件,适用于欧姆定律.

(2)非线性元件:伏安特性曲线为曲线的电学元件,即非线性元件的电流与电压不成正比.

【命题方向】

<1)第一类常考题型是考查欧姆定律不同表达式的物理意义:

对于欧姆定律的理解,下列说法中错误的是()

A.由1=也通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比

B.由U=IR,对一定的导体,通过它的电流强度越大,它两端的电压也越大

C.lhR=p导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流强度成反比

D.对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变

分析:根据欧姆定律的内容可知,通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比,电阻

的大小是由导体本身决定的,与电压的大小无关.

解:A、根据欧姆定律可知,通过电阻的电流强度跟它两端的比压成正比,跟它的电阻成反比,所以A正

确;

B、由U=IR,对一定的导体,电流与电压成正比,所以通过它的电流强度越大,它两端的电压也越大,

所以B正确;

C、导体的电阻与电压的大小无关,是由导体本身决定的,所以C错误;

D、对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变,即为电阻的大小,所

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