2026年高考物理（福建专用）实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线（复习讲义）学生版+解析

该心：画嗷摄小灯泡用端电i（U间电流⑴，端（M）图像

朝朝

依据：姻定律（R=U/I）,图邮表示电由（毛线住,因灯丝电阻随温防m而增大）

实■材0--电源'开关、酸、小隗、电减、电压表、滑动翅嚣、坐藏

电流表接法:夕檄（小灯神阻较小,（R.X\IIR.V），制'系统误差）

辘解

滑动变阻器触：分盅去（茶电断雪碟S续变生覆盖额定梃）

厂连接电%m骏电雒接,朕融,滑片置秒睡点（使灯泡两触s为o）

实物展0^—O：胎开关,W,从低播顾趣5涯内服氮u、I廨.：记录靛电肝的罪）

,,图：磴翩蓟（U-I座标氯解麟（平滑曲线,相成折线）

滑动变阻器分压接法是否正瑜，电流动隈法是否合理

桃段浩连接

斯图连股误判断（蛔负徽在、滑州始踵）

实缴蜿o---------电压膂遑否从0开始点否测量多组睡，是否通懒额定电压

图雌叔：斯斜氯匕U/I=R）,醺（U）堂熔圉歆（蜩增大）

能处理与图像邠fY2异常点分析：偏轴哪点可解读教段腺坏当（如帆毅）

系统误差:电糯摘去题（1」洲>UK）,»1«B（R.0II<RJMI）

误差与误差分析Y2雕误套谶«麟塞作图误差何通过多嬲8副'

Fi

核心突破•靶向攻坚

■j

考点一基础实睑方案重♦.

知识点i实验原理与操作

知识点2数据处理

1.在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系.

2.在坐标纸上描出各组数据所对应的点.（坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐

标纸为宜）

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

知识点3误差分析与注意事项

1.电路的连接方式：（1）电流表应采用外接法：因为小电珠（3.8V0.3A）的电阻很小，

与0〜0.6A的电流表串联时，电流表的分压影响很大：（2）滑动变阻器应采用分压式

连接：目的是使小电珠两端的也压能从零开始连续变化.

2.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，使开关闭

合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电

注意事项

压过大而烧坏灯丝

3/U图线在Uo=l.OV左右将发生明显弯曲，故在U=L0V左右绘点要密，以防出

现较大误差

4.当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到领定值记录/后马上断开开关

5.误差较大的点要舍去，/-U图线应是平滑曲线而非折线

1.由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差

误差分析2.电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数

3.在坐标纸上描点、作图带来操作误差

Q命Q❷

考向1实验原理与操作

画（2024.福建.模拟预测）实验小组的同学在实验室利用伏安法测量小灯泡的功率，实验室提供的器材

如下：

小灯泡（额定电压2.5V）

直流电源（电动势3.0V,内阻不计）

电流表A（量程0〜60（）mA,内阻约5c）

电压表V（量程0~3V,内阻约3kC）

滑动变阻器与（最大阻值为10C,额定电流1A）

滑动变阻器小（最大阻值为IkQ,额定电流300mA）

（1）在该实验中，滑动变阻器应选择（填""”或。

（2）根据电路图，将图甲中的实验仪器连成完整的实验电路。

0甲w

（3）实验小组的同学在实验中测出的6组数据如表，某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数

据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线。

U(V)I(A)

100

20.50.17

31.00.30

41.50.39

52.00.45

62.50.49

乙

丙

（4）根据/-U图线，可确定小灯泡的额定功率为（保留两位有效数字）。根据图丙可知当小灯泡的

电压为U。时，功率为玲，当电压为2U。时（小于额定电压），实际功率（填“大于”“等于”或“小于”）

44。

【变式训练1】（2023•福建福州•一模）某小组通过实验测绘一个标有“5.0V7.5W”某元件的伏安特性曲线,

电路图如图甲所示，备有下列器材：

A.电池组（电动势为6.0V,内阻约为1Q）

B.电压表（量程为0~3V,内阻Rv=3kQ）

C.电流表（量程为0-L5A,内阻约为0.5C）

D.滑动变阻器R（最大阻值10C,额定电流1A）

E.定值电阻Q（电阻值为3kQ）

F.定值电阻&（电阻值为l.5kQ）

G.开关和导线若干

甲

（1）实验中所用定值电阻应选_（填“E”或"F”）；

（2）根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整

（3）某次实验时，电压表示数指针位置如图丙所示，则电压表渎数是_V；元件两端电压是_V；

（4）通过实验数据描绘出元件的伏安特性曲线如图丁所示，若把该元件与电动势为4.5V,内亚为1.5C的

电源相连接，则此时该元件的电阻值约为_。。（计算结果保留2位有效数字）

T

思维建模

仪器选择的一般顺序是先易后难.首先确定出必须使用而又不必选择的仪器，然后以其为突破口，根

据电路要求和电路计算，选择出电源、滑动变阻器、电流表、电压表以及合理的量程.待测电阻的额定电

流、额定包压（估算值）是选择合适量程的电流表和电压表的重要依据.如滑动变阻器的选择，既要考虑它

的额定电流，又要考虑它的阻值范围，在二者都能满足实睑要求的情况下，还要考虑阻值大小对实睑操作

中是否调节方便的影响，一般来说如果是限流法选定比待测电阻大几倍的滑动变阻器，如果是分压法选定

阻值小的滑动变阻器.

【交式训练2】甲实验小组要探究一个规格为5.0V、0.20W的小灯泡的伏安特性曲线。有下列器材可供选用:

A.电压表Vi（量程0-6V,内阻值约1.5kC）

B.电压表V2（量程0-20V,内阻20kC）

C.电流表Ai（量程0-3A,内阻0.2C）

D.电流表A2（量程0-50mA,内阻2.0Q）

E.滑动变阻器&（最大电阻约200）

F.滑动变阻器&（最大电阻约lkQ）

G.电源（电动势6V,内阻不计），开关一个，导线若干

（1）要求小灯泡电压从零开始调节，为了调节方便，测量尽可能准确，电压表应选用,电流表应选

用，滑动变阻器应选用（填器材前面序号）。

（2）艰据所选器材和要求在虚线框中并画出实睑电路图

⑶乙实验小组正按正确操作得到另外一个元件伏安特性曲线（/-U图象如图），如果将这个元件直接接到

电动势为3.0V、内阻值为7.5。的电源两端，则该元件电阻值是。（结果保留2位有效数字）

考向2数据处理与误差分析

@（2024•福建三明•模拟预测）LED灯具有，亮度高，使用寿命长、节能等优点。一实验小组探究某LED

灯的伏安特性，其电路设计如图中所示（虚线框内待确定），提供的器材有：

A.LED灯（额定电压为3.0V,额定功率为0.6W）

B.电池组（电动势约为4.5V,内阻约为1C）

C.电压表V（量程为3V,内阻约为IkQ）

D.电流表A（量程为50mA,内亚％=15.0C）

E.定值电阻飞（阻值尺=5.0。）

E.定值电阻&（阻值&=20.0。）

G.滑动变阻器与（最大阻值为10C,额定电流为2A）

H.浮动变阻器/（最大阻值为IkQ,额定电流为20mA）

G.开关和导线若干。

⑴为了便于调节且能够在0~3V的范围内对LED灯的电压进行测量，滑动变阻器选_____（选填或

“RJ）：

（2）因提供的电流表量程太小需扩大量程，则应选用定值电阻_____（选填“凡”或“&”）进行改装；

（3）各元件均无故障，但闭合开关后，无论如何调节滑动变动器，两电流表的示数总是调不到零，其可能的

原因是（选填t、6”或"c、/）之间断路;

（4）将改装后的电流表分别接入图甲中位置P和Q,并测出两个位置时的多组数据，描绘出41—U图像如图

乙所示，则曲线（选填“1”或“2”）对应的是接在位置?描绘的图像；若实验中考虑电表内阻的影响，

为消除系统误差，改装后的电流表应接在位置（选填或Q'）,并经修正后重新绘制图像；

⑸某同学描绘出41—U图像为图乙中的曲线1,并将此LED灯接在一个电动势E0=3V,内阻否=15C电源

上，如图丙所示，则LED灯的实际功率约为W（结果保留2位有效数字）。

0

L

丙

【变式训练1】在描绘热敏电阻（TC）伏安特性曲线的实验中，某小组采用如图甲所示的器材和电路连接,

其中电源的电动势E=3.0V,内阻尸0.5Q,Ro是阻值为7.5C的定值电阻，电压表Vi、V2内阻未知。

（1）为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节，请在图甲中添加一根导线改进该实验。

⑵也路改进完成后，若要使电压表的读数增大，则滑动变阻器的滑片应该向（填“左”或“右”）端滑动。

（3）若两电压表5、V2的读数分别为必、叨，则热敏电阻的阻值R尸（用实验中测得数据的字母表示）,

该测量值与真实值相比（填正确答案标号）。

A.偏大B.偏小C.相等D.不确定

（4）实验测得热敏电阻的伏安特性由线如图乙所示，将该热敏电阻幻、定值电阻用由电源构成简单闭合回路,

则此时热敏电阻的实际电功率为W（结果保留两位有效数字）。

思维建模

在描点时，一是不要忘了(OZ)这个点，二是连线时用平滑的曲线连接，使尽量多的点落在曲线上，不

在线上的点均勺分布在线的两伽1,较远的点舍夫，三是理解好曲线斜率的意义，如果是U-I图线，斜率袤

示电阻，如果是I-U图线，斜率表示电阻的倒数.

【变式训练2】某同学想通过测绘小灯泡的/-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律.所用器材如下:

待测小灯泡一只，额定电压为2.5%电阻约为几欧：

电压表一个，量程0~3V,内阻约为3kC；

电流表一个，量程0〜0.6A,内隹约为0.1Q；

滑动变阻器一个；

干电池两节；

开关一个，导线若干。

(1)请在图甲中补全实验的电路图。

甲乙

(2)图甲中开关S闭合之前，应把浮动变阻器的滑片置于(选填“A"或端。

(3)某次测量时电流表示数如图乙所示，该示数为Ao

(4)咳同学通过实验作出小灯泡的/-U图像如图丙所示，则小灯泡正常工作时的电阻约为Q(结果

保留两位有效数字)。

丙

(5)i-U图像穹曲的原因是.

♦考点二创新实验方案♦

知识点创新实验方案

1.创新点分析

以本实脸为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现开放性、

探究性等特点.

2.命题视角

视角1以实验原理及实验方法为基础，探究小灯泡功率与电压的关系

视角2图象法处理数据及实物连线

视角3实验仪器的选择及控制电路的选择

视角4数据处理方式的改进

采用“DIS”数字化实验系统进行实验数据的米集和处理.

Q命Q❷

考向创新实验新考法

瓯我国清洁能源设备生产规模居世界首位。太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有

光照时，可以视为一个电学器件。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

电池板在没有光照时（没有储存电能）的/—U特性。所用的器材包括：太阳能电池板，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。该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的/一U

图像。

（1）为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图―（填%”或*。

（2）已知电压表V的量程为。〜1EV,内阻为21k。，若要将该电压表改装成量程为。〜4V的电压表，该电表

需串联一个—kQ的电阻。

⑶太阳能电池板作为电源，在一定光照强度下其路端电压与总电流的关系如图丙所示，把它与阻值为IkQ的

电阻连接构成一个闭合电路，该电源的效率是—％。（结果保留三位有效数字）

（4）太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的伏安特性曲线如图乙所示。太阳能电池板没有光照时（没

有储存电能）其电阻用符号&表示，将同规格的电池板接入电路如丁图所示，已知电源电动势E=3V,内

阻，二500。，可得电池板消耗的功率_mW（保留三位有效数字）。

【变式训练】某实验小组通过实验描绘小灯泡的伏安特性曲线，井研究灯丝的导电特点。

（I）实验中用电流传感器代替电流表，请将图甲的电路图补充完整

（2）滑动变阻器有两种规格，本实验应选_______（填标号）。

A.最大阻值5QB.最大阻值1000Q

（3）某次测得的电流/=1.6A,电压U=L2V,此状态下小灯泡电阻的测量值&=，测曷值比真实值

偏（填“大”或“小。

（4）璜绘出小灯泡的U-/曲线如图乙所示，可以得出灯丝材料的电阻率随温度的升高而变._______（填"大”

或“小”）。

（5）若小灯泡与R=1.5C的定值电阻并联，连接在E=3.0V、尸1.5。的电源正负极间，如图丙所示。小灯泡的

电流为，实际消耗的功率为

04

真题溯源•考向感知

（2023•全国甲卷・高考真题）某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安特性

曲线，实验所用电压表内阻约为6kC,电流表内阻约为1.5C。实验中有图（a）和（b）两个电路图供选择。

（1）实验中得到的电流/和电压U的关系曲线如图（c）所示，该同学选择的电路图是图（填“a”或

"b”）

（2）若选择另•个电路图进行实验，在答题卡所给图上用实线画出实验中应得到的关系曲线的示意

图。

该心：画嗷摄小灯泡用端电i（U间电流⑴，端（M）图像

朝朝

依据：姻定律（R=U/I）,图邮表示电由（毛线住,因灯丝电阻随温防m而增大）

实■材0--电源'开关、酸、小隗、电减、电压表、滑动翅嚣、坐藏

电流表接法:夕檄（小灯神阻较小,（R.X\IIR.V），制'系统误差）

辘解

滑动变阻器触：分盅去（茶电断雪碟S续变生覆盖额定梃）

厂连接电%m骏电雒接,朕融,滑片置秒睡点（使灯泡两触s为o）

实物展0^—O：胎开关,W,从低播顾趣5涯内服氮u、I廨.：记录靛电肝的罪）

,,图：磴翩蓟（U-I座标氯解麟（平滑曲线,相成折线）

滑动变阻器分压接法是否正瑜，电流动隈法是否合理

桃段浩连接

斯图连股误判断（蛔负徽在、滑州始踵）

实缴蜿o---------电压膂遑否从0开始点否测量多组睡，是否通懒额定电压

图雌叔：斯斜氯匕U/I=R）,醺（U）堂熔圉歆（蜩增大）

能处理与图像邠fY2异常点分析：偏轴哪点可解读教段腺坏当（如帆毅）

系统误差:电糯摘去题（1」洲>UK）,»1«B（R.0II<RJMI）

误差与误差分析Y2雕误套谶«麟塞作图误差何通过多嬲8副'

Fi

核心突破•靶向攻坚

■j

考点一基础实睑方案重♦.

知识点i实验原理与操作

知识点2数据处理

1.在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系.

2.在坐标纸上描出各组数据所对应的点.（坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐

标纸为宜）

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

知识点3误差分析与注意事项

1.电路的连接方式：（1）电流表应采用外接法：因为小电珠（3.8V0.3A）的电阻很小，

与0〜0.6A的电流表串联时，电流表的分压影响很大：（2）滑动变阻器应采用分压式

连接：目的是使小电珠两端的也压能从零开始连续变化.

2.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，使开关闭

合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电

注意事项

压过大而烧坏灯丝

3/U图线在Uo=l.OV左右将发生明显弯曲，故在U=L0V左右绘点要密，以防出

现较大误差

4.当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到领定值记录/后马上断开开关

5.误差较大的点要舍去，/-U图线应是平滑曲线而非折线

1.由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差

误差分析2.电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数

3.在坐标纸上描点、作图带来操作误差

Q命Q❷

考向1实验原理与操作

画（2024.福建.模拟预测）实验小组的同学在实验室利用伏安法测量小灯泡的功率，实验室提供的器材

如下：

小灯泡（额定电压2.5V）

直流电源（电动势3.0V,内阻不计）

电流表A（量程0〜60（）mA,内阻约5c）

电压表V（量程0~3V,内阻约3kC）

滑动变阻器与（最大阻值为10C,额定电流1A）

滑动变阻器小（最大阻值为IkQ,额定电流300mA）

（1）在该实验中，滑动变阻器应选择（填""”或。

（2）根据电路图，将图甲中的实验仪器连成完整的实验电路。

甲

（3）实验小组的同学在实验中测出的6组数据如表，某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数

据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线

U(V)I(A)

100

20.50.17

31.00.30

41.50.39

52.00.45

62.50.49

乙

（4）根据/-U图线，可确定小灯泡的额定功率为（保留两位有效数字）。根据图丙可知当小灯泡的

电压为U。时，功率为玲，当电压为2U。时（小于额定电压），实际功率（填“大于”“等于”或“小于”）

44。

【答案】Ri1.2

小于

【详解】(1)[1]测量小灯泡的伏安特性曲线时，由于小灯泡的电阻比较小，故电流表应选用外接法，滑动

变阻滞应选用分压接法，为使电压表示数变化明显，则滑动变阻器应选择最大阻值较小的，即滑动变阻器"。

电流表采用外接法，滑动变阻器采用分压式接法，如图甲所示。

(3)[3]先用题表乙中数据在题图丙中描点，再使用平滑的曲线连接，如图乙所示。

乙

(4)[4]小灯泡的额定功率

P=L//=2.5x0.49W=1.2W

⑸由图乙可知，随着电压的升高，小灯泡电阻增大，由

可知，电压变为原来的2倍，功率小于原来的4倍。

【变式训练1】（2023•福建福州•一模）某小组通过实验测绘一个标有“5.0V7.5W”某元件的伏安特性曲线,

电路图如图中所示，备有下列器材：

A.电池组（电动势为6.0V,内阻约为1Q）

B.电压表（量程为0~3V,内阻R『3kQ）

C.电流表（量程为0-1.5A,内阻约为0.5Q）

D.滑动变阻器〃（最大阻值10C,额定电流1A）

E.定值电阻Q（电阻值为3kQ）

F.定值电阻R2（电阻值为l.5kQ）

G.开关和导线若干

甲

（1）实验中所用定值电阻应选_（填“E”或"F”）；

（2）根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整

（3）某次实验时，电压表示数指针位置如图丙所示，则电压表读数是_V；元件两端电压是_V；

12

0

V/

丙

（4）通过实验数据描绘出元件的伏安特性曲线如图丁所示，若把该元件与电动势为4.5V,内狙为1.5C的

电源相连接，则此时该元件的电阻值约为（计算结果保留2位有效数字）

T

【详解】（1）[1]电源电动势6V,电压表最程为3V,内阻为3kQ,则可将电压表扩大景程，吕联一个大小

同样为3kQ分压电阻后，量程扩大2倍到6V,则定值电阻应该选择E。

（2）⑵实物电路连接如图

（3）［3］某次实验时，电压表示数指针位置如图丙所示，则电压表读数是2.20V。

［4］元件两端电压是电压表示数的两倍即为4.40Vo

（4）15］若把该元件与电动势为4.5V,内阻为1.5。的电源相连接，设通过干路的电流为/,根据闭合电路

欧姆定律应有

E=U+Ir

变形为

（7=4.5-1.5/

在表示小灯泡的伏安特性曲线图像中同时作出表示电源的U-/图像，如图所示，读出两图线的交点坐标为

t/=2.60V

Z=1.23A

所以元件的电阻为

R=，2.IA

I

思维建模

仪器选择的一般顺序是先易后难.首先确定出必须使用而又不必选择的仪器，然后以其为突破口，根

据电路要求和电路计算，选择出电源、滑动变阻器、电流表、电压表以及合理的量程.待测电阻的额定电

流、额定业压（估算值）是选择合适量程的电流表和电压表的重要依据.如滑动变阻器的选择，既要考虑它

的额定电流，又要考虑它的阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值大小对实验操作

中能否调节方便的影响，一般来说如果是限流法选定比特测电阻大几倍的滑动变阻器，如果是分压法选定

阻值小的滑动变阻器.

【变式训练2】甲实验小组要探究一个规格为5.0V、0.20W的小灯泡的伏安特性曲线。有下列器材可供选用:

A.电压表片（量程0-6V,内阻值约1.5kC）

B.电压表V2（量程0-20V,内阻20kC）

C.电流表A1（量程0・3A,内阻0.2Q）

D.电流表A2（量程0-50mA,内阻2.0Q）

E.滑动变阻器％（最大电阻约20C）

F.滑动变阻器/?2（最大电阻约1k。）

G.电源（电动势6V,内阻不计），开关一个，导线若干

（1）要求小灯泡电压从零开始调节，为了调节方便，测量尽可能准确，电压表应选用,电流表应选

用，滑动变阻器应选用（填器材前面序号）。

（2）艰据所选器材和要求在虚线框中并画出实验电路图

⑶乙实验小组正按正确操作得到另外一个元件伏安特性曲线（1-U图象如图），如果将这个元件直接接到

电动势为3.0V、内阻值为7.5C的电源两端，则该元件电阻值是。（结果保留2位有效数字）

【答案】（1）ADE

—0-^~®

（3）15

【详解】（1）［1］灯泡额定电压为5.0V,因此电压表应选择6V量程的电压表，故选A；

⑵灯泡的额定电流

P0.2

/=—=--=40mA

故电流表只能选择D；

［3］本实验中采用滑动变阻器分压接法，所以滑动变阻器应选择总阻值较小的E。

（2）本实验中电流从零开始调节，故滑动变阻器采用分压接法；同时因灯泡内阻较小，故电流表采用外接

法：故原理图如图所示

（3）在灯泡的伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，如图所示

两图的交点表示灯泡的工作点，则由图可知，灯泡电压为1.98V,电流为0.13A,故电阻

U1.98

R=-=——=15H

/0.13

考向2数据处理与误差分析

例H（2024.福建三明.模拟预测）LED灯具有亮度高，使用寿命长、节能等优点。一实验小组探究某LED

灯的伏安特性，其电路设计如图甲所示（虚线框内待确定），提供的器材有：

A.LED灯（额定电压为3.0V,额定功率为0.6W）

B.电池组（电动势约为4.5V,内阻约为1Q）

C.电压表V（量程为3V,内阻约为IkC）

D.电流表A（量程为50mA,内殂&=15.0。）

E.定值电阻与（阻值q=5.0。）

E.定值电阻&（阻值&=20.0。）

G.滑动变阻器与（最大阻值为10。，额定电流为2A）

H.滑动变阻器％（最大阻值为IkQ,额定电流为20mA）

G.开关和导线若干。

（1）为了便于调节且能够在0~3V的范围内对LED灯的电压进行测量，滑动变阻器选_____（选填或

；

⑵因提供的电流表量程太小需扩大量程，则应选用定值电阻（选填“凡”或“&”）进行改装;

（3）各元件均无故障，但闭合开关后，无论如何调节滑动变动器，两电流表的示数总是调不到零，其可能的

原因是（选填L或气、小）之间断路；

（4）将改装后的电流表分别接入图甲中位置P和Q,并测出两个位置时的多组数据，描绘出4/—U图像如图

乙所示，则曲线（选填力”或“2”）对应的是接在位置尸描绘的图像；若实验中考虑电表内阻的影响，

（5）某同学描绘出4/-U图像为图乙中的曲线I,并将此LED灯接在一个电动势力=3V,内阻G=15C电源

上，如图丙所示，则LED灯的实际功率约为W（结果保留2位有效数字）。

0

E。

丙

【答案】⑴R.3

⑵《

⑶“、b

(4)2P

(5)0.10(0.096-0.11)

【详解】（1）电压在0~3V的范围内，滑动变阻器采用分压式，为了确保测量数据的连续性，滑动变阻器

采用总阻值小一些的，即滑动变阻器选R3。

（2）LED灯的额定电流为

P0.6入

—=—A=0.2A

U3.0

可知，需要将电流表量程改装为0.2A,则并联电阻为

Ir50x10-3x15.0

AQ=5.0Q

/涵一人0.2-50x103

可知，应选用定值电阻&,，

（3）根据图甲可知，闭合开关后，无论如何调节滑动变动器，两电流表的示数总是调不到零，其可能的原

因是。、〃之间断路。

（4）[1]结合上述可知，电流表示数为/,则改装表通过的电流为4/,4/-U图像中图像上的点与坐标原点

连线的斜率表示电阻的倒数，根据图乙可知，在相等电压之下，图像1对应的斜率大于图像2对应的斜率,

即在相等电压之下，图像1对应状态的电阻小于图像2对应状态的电阻，根据图甲可知，改装表置于，时,

所测电阻为LED灯与改装表的串联电阻，改装表置于Q时，所测电阻为LED灯与电压表的并联电阻，即

改装表置于P时，所测电阻大一些，可知，曲线2对应的是接在位置P描绘的图像。

⑵结合上述，改装表的内阻精确可知，则实验中若考虑电表内阻的影响，为消除系统误差，改装后的电流

表应接在位置P。

（5）在图乙中作出电源的干路电流与路端电压图像如图所示

可知，LED的工作状态的坐标值约为2.35V,0.042A,则LED灯的实际功率约为

P=2.35x0,()42W«0.10W

【变式训练1】在描绘热敏电阻（TC）伏安特性曲线的实验中，某小组采用如图甲所示的器材和电路连接,

其中电源的电动势属3.0V,内阻尸0.5C,凡是阻值为7.5C的定值电阻，电压表Vi、V2内阻未知。

（1）为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节，请在图甲中添加一根导线改进该实验。

⑵电路改进完成后，若要使电压表的读数增大，则滑动变阻器的滑片应该向（填“左”或“右”）端滑动。

（3）若两电压表VKV2的读数分别为5、U2,则热敏电阻的阻值R尸（用实验中测得数据的字母表示），

该测最值与真实值相比（填正确答案标号）。

A.偏大B.偏小C.相等D.不确定

⑷实验测得热敏电阻的伏安特性曲线如图乙所示，将该热敏电阻RT■、定值电阻R”和电源构成简单闭合回路,

则此时热敏电阻的实际电功率为W（结果保留两位有效数字）。

⑵左

⑶UT口

（4）0.28/0.27

【详解】（1）为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节，滑动变阻器应采用分压接法，如图所示

（2）电路改进完成后，若要使电压表的读数增大，由实物图可斯，滑动变阻器的滑片应该向左端滑动。

（3）[1]若两电压表V1、V?的读数分别为q、U2t由于凡与叫串联，则有/=£■=£

可■得热敏电阻的阻值为&=宇

⑵由于电压表V1、V?的内阻大小关系未知，则片中电流的真实值与测量值的大小关系无法判断，则不能

确定此的测量值与真实值的大小关系。

故选Do

（4）[2]将该热敏电阻仆、定值电阻4和电源构成简单闭合回路，设以两端电压为U,电流为/,根据闭

合电路欧姆定律可得E=U+I（R°+r）

可得3=U+8/

在热敏电阻的伏安特性曲线中画出对应的图线，如图所示

由图中交点可知U=1.62V,/=0.17A,则热敏电阻的实际电功率为夕=U/=1.62x0.I7WPO.28W

思维建模

在描点时，一是不要忘了（0Z）这个点，二是连线时用平滑的曲线连接，使尽量多的点落在曲线上，不

在线上的点均匀分布在线的两侧，较远的点舍去，三是理解好曲线斜率的意义，如果是U-I图线，斜率表

示电阻，如果是I-U图线，斜率表示电阻的倒数.

【变式训练2】某同学想通过测绘小灯泡的/-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律.所用器材如下:

待测小灯泡一只，额定电压为2.5V,电阻约为几欧；

电压表一个，量程。〜3V,内阻约为3kC；

电流表一个，量程。〜0.6A,内住约为0.1C：

滑动变阻器一个；

干电池两节；

开关一个，导线若干。

(1)请在图甲中补全实验的电路图。

(2)留甲中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于(选填“4”或9”)端。

(3)某次测量时电流表示数如图乙所示，该示数为A。

(4)咳同学通过实验作出小灯泡的/-U图像如图丙所示，则小灯泡正常工作时的电阻约为Q(结果

保留两位有效数字)。

(5)1-U图像弯曲的原因是

(2)B

(3)0.23

(4)596.0

(5)随着电流(电压)增大，灯丝温度升高，电阻变大。

【详解】(1)为了测绘小灯泡的/-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律，所以还应有也流表，由于

小灯泡电阻较小，所以电流表应外接，故电路图如答图所示。

弋

AB

----1J

R。

ES(2)开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于B处，使在刚好闭合S时，测量电路

部分处于短路状态电流表和电压表的示数均为零，起保护作用。

(3)电流表量程为0.6A,由题图乙可知电流表读数为0.23A。

(4)由于小灯泡的额定电压为2.5V,由图题图内知，电流为0.42A,由欧姆定律得

R="6.0C(5)随着电流(电压)增大，灯丝温度升高，电阻变大。

♦考点二创新实验方案♦

知识点创新实验方案

i.创新点分析

以本实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现开放性、

探究性等特点.

2.命题视角

视角1以实验原理及实验方法为基础，探究小灯泡功率与电压的关系

视角2图象法处理数据及实物连线

视角3实验仪器的选择及控制电路的选择

视角4数据处理方式的改进

采用“DIS”数字化实验系统进行实验数据的采集和处理.

考向创新实验新考法

瓯我国清洁能源设备生产规模居世界首位。太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有

光照时，可以视为一个电学器件。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

电池板在没有光照时（没有储存电能）的/—U特性。所用的器材包括：太阳能电池板，电源乐电流表A、

电压表V、滑动变阻器R、开关S及导线若干。该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的/-U

图像。

（1）为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图―（填%”或*。

（2）已知电压表V的量程为0〜1.5V,内阻为21kC,若要将该电压表改装成量程为0〜4V的电压表，该电表

需串联一个—kC的电阻。

（3）太阳能电池板作为电源，在一定光照强度下其路端电压与总电流的关系如图丙所示，把它与阻值为1k。的

电阻连接构成一个闭合电路，该电源的效率是—％。（结果保留三位有效数字）

⑷太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的伏安特性曲线如图乙所示。太阳能电池板没有光照时（没

有储存电能）其电阻用符号人表示，将同规格的电池板接入电路如丁图所示，己知电源电动势E=3V,内

阻，=500。，可得电池板消耗的功率_mW（保留三位有效数字）。

【答案】⑴。

⑵35

（3）64.3%

(4)2.58mW

【详解】(1)根据特性曲线可知，电流需要从零开始，因此滑动变阻器采用分压式接法，可知，实验电路

应选用图甲中的图入

(2)将小量程电压表改装成大量程电压表，需要串联一个分压电阻，则有

1.5V4V

21k。―21kQ+Rx

代人得

U11.80

^=—=x100%=64.3%

(4)设&两端的电压为U,电流为由闭合电路欧姆定律可得

U=E—中

则有

U=3-5004

作出电源的图像U—/,如图所示

可得，电池板消耗的功率约为

P=1x2.58mW=2.58mW

【变式训练】某实验小组通过实验描绘小灯泡的伏安特性曲线，并研究灯丝的导电特点。

(1)实验中用电流传感器代替电流表，请将图甲的电路图补充完整。

(2)滑动变阻器有两种规格，本实验应选_______(填标号)。

A.最大阻值5QB.最大阻值1000Q

(3)某次测得的电流/=1.6A,电压U=1.2V,此状态下小灯泡电阻的测量值8=,测量值比真实值

偏(填“大”或“小”)。

(4)描绘出小灯泡的U-/曲线如图乙所示，可以得出灯丝材料的电阻率随温度的升高而变(填“大”

(5)若小灯泡与R=1.5。