專題75實驗六描繪小燈泡的伏安特性曲線（原卷版）-十年（2014-2023）高考物理真題分項匯編

專題76實驗六：描繪小燈泡的伏安特性曲線1．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)用伏安法測繪一額定電壓為6V、額定功率為3W的小燈泡的伏安特性曲線，實驗所用電壓表內(nèi)阻約為，電流表內(nèi)阻約為．實驗中有圖（a）和（b）兩個電路圖供選擇。（1）實驗中得到的電流I和電壓U的關(guān)系曲線如圖（c）所示，該同學(xué)選擇的電路圖是圖________（填“a”或“b”）（2）若選擇另一個電路圖進(jìn)行實驗，在答題卡所給圖上用實線畫出實驗中應(yīng)得到的關(guān)系曲線的示意圖______。2．（2017·全國·高考真題）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8V，額定電流0.32A）；電壓表（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）；電流表（量程0.5A，內(nèi)阻0.5Ω）；固定電阻（阻值1000Ω）；滑動變阻器R（阻值0~9.0Ω）；電源E（電動勢5V，內(nèi)阻不計）；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。（1）實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，畫出實驗電路原理圖_________。（2）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻______（選填“增大”“不變”或“減小”），燈絲的電阻率______（選填“增大”“不變”或“減小”）。（3）用另一電源（電動勢4V，內(nèi)阻1.00Ω）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為______W。（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）3．（2021·全國·高考真題）某同學(xué)用圖（a）所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有：小燈泡（額定電壓2.5V，額定電流0.3A）電壓表（量程300mV，內(nèi)阻300）電流表（量程300mA，內(nèi)阻0.27）定值電阻R0滑動變阻器R1（阻值020）電阻箱R2（最大阻值9999.9）電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計）開關(guān)S、導(dǎo)線若干。完成下列填空：（1）有3個阻值分別為10、20、30的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在0~300mA的UI曲線，R0應(yīng)選取阻值為___________的定值電阻；（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的___________（填“a”或“b”）端；（3）在流過電流表的電流較小時，將電阻箱R2的阻值置零，改變滑動變阻器滑片的位置，讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I，結(jié)果如圖（b）所示。當(dāng)流過電流表的電流為10mA時，小燈泡的電阻為___________（保留1位有效數(shù)字）；（4）為使得電壓表滿量程時對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V，該同學(xué)經(jīng)計算知，應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為_______。然后調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，測得數(shù)據(jù)如下表所示：U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0（5）由圖（b）和上表可知，隨流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻___________（填“增大”“減小”或“不變”）；（6）該同學(xué)觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時流過電流表的電流為160mA，可得此時小燈泡電功率P1=_______W（保留2位有效數(shù)字）；當(dāng)流過電流表的電流為300mA時，小燈泡的電功率為P2，則=_______（保留至整數(shù)）。4．（2021·河北·高考真題）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，實驗室提供的器材有；小燈泡（，），直流電源（），滑動變阻器，量程合適的電壓表和電流表，開關(guān)和導(dǎo)線若干，設(shè)計的電路如圖1所示。（1）根據(jù)圖1，完成圖2中的實物連線______；（2）按照圖1連線后，閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下后熄滅，觀察發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷，原因可能是______（單項選擇，填正確答案標(biāo)號）；A．電流表短路B．滑動變阻器的滑片接觸不良C．滑動變阻器滑片的初始位置在b端（3）更換小燈泡后，該同學(xué)正確完成了實驗操作，將實驗數(shù)據(jù)描點作圖，得到圖像，其中一部分如圖3所示，根據(jù)圖像計算出P點對應(yīng)狀態(tài)下小燈泡的電阻為______（保留三位有效數(shù)字）。5．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)描繪一種電子元件的關(guān)系圖象，采用的實驗電路圖如題圖1所示，V為電壓表，mA為電流表，E為電源（電動勢約），R為滑動變阻器（最大阻值），為定值電阻，S為開關(guān)。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，將題圖2所示的實物電路連接完整____________。(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電壓表和電流表的示數(shù)如下表：電壓0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750電流0.000.100.250.601.704.307.50請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出該元件的圖線____________。(3)根據(jù)作出的圖線可知，該元件是_________（選填“線性”或“非線性”）元件。(4)在上述測量中，如果用導(dǎo)線代替電路中的定值電阻，會導(dǎo)致的兩個后果是_________。A．電壓和電流的測量誤差增大B．可能因電流過大燒壞待測元件C．滑動變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍變小D．待測元件兩端電壓的可調(diào)節(jié)范圍變小6．（2020·全國·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)要研究一小燈泡L（3.6V，0.30A）的伏安特性。所用器材有：電流表A1（量程200mA，內(nèi)阻Rg1=10.0Ω），電流表A2（量程500mA，內(nèi)阻Rg2=1.0Ω）、定值電阻R0（阻值R0=10.0Ω）、滑動變阻器R1（最大阻值10Ω）、電源E（電動勢4.5V，內(nèi)阻很?。?、開關(guān)S和若干導(dǎo)線。該同學(xué)設(shè)計的電路如圖（a）所示。（1）根據(jù)圖（a），在圖（b）的實物圖中畫出連線______。（2）若I1、I2分別為流過電流表A1和A2的電流，利用I1、I2、Rg1和R0寫出：小燈泡兩端的電壓U=_______，流過小燈泡的電流I=_______。為保證小燈泡的安全，I1不能超過_______mA。（3）實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使開關(guān)閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動變阻器滑片位置并讀取相應(yīng)的I1和I2。所得實驗數(shù)據(jù)在下表中給出。I1/mA325585125144173I2/mA171229299379424470根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可算得，當(dāng)I1=173mA時，燈絲電阻R=_______Ω（保留1位小數(shù)）。（4）如果用另一個電阻替代定值電阻R0，其他不變，為了能夠測量完整的伏安特性曲線，所用電阻的阻值不能小于_______Ω（保留1位小數(shù)）。7．（2020·浙江·高考真題）（1）小明同學(xué)用多用電表測量一未知電阻器的阻值。經(jīng)過規(guī)范操作后，所選歐姆擋倍率及指針位置分別如圖甲、乙所示，則此電阻器的阻值為_____Ω（2）在“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中：①如圖丙所示，已經(jīng)連接了一部分電路，請在答題紙上對應(yīng)位置將電路連接完整_____。②合上開關(guān)后，測出9組Ⅰ、U值，在坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點，如圖丁所示。請在答題紙對應(yīng)位置的圖中畫出此小燈泡的伏安特性曲線_____。③與圖丁中P點對應(yīng)的狀態(tài)，小燈泡燈絲阻值最接近______。A．16.7Ω

B．12.4Ω

C．6.2Ω8．（2019·浙江·高考真題）小明想測額定電壓為2.5V的小燈泡在不同電壓下的電功率的電路．（1）在實驗過程中，調(diào)節(jié)滑片P，電壓表和電流表均有示數(shù)但總是調(diào)不到零，其原因是的____導(dǎo)線沒有連接好（圖中用數(shù)字標(biāo)記的小圓點表示接線點，空格中請?zhí)顚憟D中的數(shù)字，如“7點至8點”）；（2）正確連好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到額定電壓時，電流表的指針如圖所示，則電流為____A，此時小燈泡的功率為____W（3）做完實驗后小明發(fā)現(xiàn)在實驗報告上漏寫了電壓為1.00V時通過小燈泡的電流，但在草稿紙上記錄了下列數(shù)據(jù)，你認(rèn)為最有可能的是____A．0.08A

B．0.12A

C．0.20A9．（2017·浙江·高考真題）做“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗，要求采用分壓電路，電流表外接．小王的連接如圖甲所示，閉合開關(guān)S前請老師檢查，老師指出圖中標(biāo)示的①、②兩根連線有一處錯誤，錯誤連線是________(填“①”或“②”)；圖中標(biāo)示的③、④和⑤三根連線有一處錯誤，錯誤連線是________(填“③”“④”或“⑤”)．小王正確連線后，閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動變阻器滑片C移到________處(填“A”或“B”)．閉合開關(guān)S，此時電壓表讀數(shù)為______V,緩慢移動滑片C至某一位置時，電流表指針如圖乙所示，電流表的示數(shù)為________A．10．（2016·天津·高考真題）某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8V，0.3A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量數(shù)據(jù)盡量精確，繪制曲線完整，可供該同學(xué)選用的器材除了開關(guān)、導(dǎo)線外，還有：電壓表V1(量程0~3V，內(nèi)阻等于3kΩ)電壓表V2(量程0~15V，內(nèi)阻等于15kΩ)電流表A1(量程0~200mA，內(nèi)阻等于10Ω)電流表A2(量程0~3A，內(nèi)阻等于0.1Ω)滑動變阻器R1(0~10Ω，額定電流2A)滑動變阻器R2(0~1kΩ，額定電流0.5A)定值電阻R3(阻值等于1Ω)定值電阻R4(阻值等于10Ω)定值電阻R5(阻值等于1kΩ)電源E(E=6V，內(nèi)阻不計)（1）請畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁__________．（2）該同學(xué)描繪出的I–U圖象應(yīng)是下圖中的___________．11．（2015·福建·高考真題）某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實驗器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接．(1)實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接__________：(2)某次測量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為___________A；(3)該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將___________只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動勢為3V、內(nèi)阻為1Ω的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為___________W（保留小數(shù)點后兩位）.12．（2015·山東·高考真題）如圖甲所示的電路中，恒流源可為電路提供恒定電流I0，R為定值電阻，電流表、電壓表均可視為理想電表．某同學(xué)利用該電路研究滑動變阻器RL消耗的電功率．改變RL的阻值，記錄多組電流、電壓的數(shù)值，得到如圖乙所示的U﹣I關(guān)系圖線．回答下列問題：（1）滑動觸頭向下移動時，電壓表示數(shù)_____（填增大或減?。?）I0=_____A．（3）RL消耗的最大功率為