1、1实验 11.1 描绘小灯泡伏安特性曲线【高考导航】抢分题型题型 1 实验原理与操作题型 2 器材、电路的选择与数据处理 题型 3 创新实验剖析实验目的1描绘小电珠的伏安特性曲线。2分析曲线的变化规律。实验原理1描绘小电珠的伏安特性曲线用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U，I)值，在 IU 坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连结起来，就得到小电珠的伏安特性曲线。2滑动变阻器的限流接法和分压接法(1)两种接法比较(2)分压和限流电路的选择原则(3)两种接法的适用情况2若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上
2、的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分压式电路。若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压式电路。若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路。两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、能耗低。题型 1 实验原理与操作例 1 (浙江理综) 图实2 是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。(1)根据图实2 画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图实
3、3 中的、所示，电流表量程为 0.6 A，电压表量程为 3 V。所示读数为：_、_、_、_。两组数据得到的电阻分别为_和_。答案 (1)如图所示(2)0.10 A 0.24 A 2.00 V 0.27 V(8.30.1) (2.70.1)如填为“(2.70.1)3(8.30.1)解析 特别提醒 “测定金属的电阻率”与“描绘小灯泡的伏安特性曲线”两个实验都是电阻的测量实验，但描绘小灯泡的伏安特性曲线必须要求电压从零开始调节，故滑动变阻器必须采用分压式接法，而测量金属的电阻率的实验电流表的内、外接和滑动变阻器的接法需要依据待测电阻的阻值大小来确定。题型 2 器材、电路的选择与数据处理例 2 (天津
4、理综 )要描绘一个标有 “3 V、0.6 W”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 3 V，并便于操作。已选用的器材有：电池组(电动势为 4.5 V，内阻约 1 )；电流表(量程为 0250 mA，内阻约 5 )；电压表(量程为 03 V，内阻约 3 k)；电键一个、导线若干。(1)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 1 A)B滑动变阻器(最大阻值 1 750 ，额定电流 0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图_(填字母代号)。(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图实4 所示。如果将这个小灯泡接到电动势为 1.
5、5 V，内阻为 5 的电源两端，小灯泡消耗的功率是_W。4答案 (1)A (2)B (3)0.1解析 题型 3 创新实验剖析1电阻元件的伏安特性曲线能反映电阻元件的电流随电压的变化规律，能反映元件的电阻变化情况，也可利用伏安特性曲线求解电压、电流、功率等物理量。因此实际问题中常利用本实验的器材、实验方法描绘二极管、电动机、电池等元件的伏安特性曲线。2实验的控制电路一般用分压接法，但测量电路则需要根据电压表、电流表的内阻与待测元件的电阻之间的大小关系确定。5例 3 (广东理综)某实验小组研究两个未知元件 X 和 Y 的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为 3 k)、电流表(内阻约为 1 )、
6、定值电阻等。(1)使用多用电表粗测元件 X 的电阻。选择“1”欧姆挡测量，示数如图实5 甲所示，读数为_。据此应选择图实5 中的_填“乙”或“丙”电路进行实验。(2)连接所选电路，闭合 S；滑动变阻器的滑片 P 从左向右滑动，电流表的示数逐渐_(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件 X 换成元件 Y，重复实验。(3)图实6 是根据实验数据作出的 UI 图线，由图可判断元件_(填“X”或“Y”)是非线性元件。(4)该小组还借助 X 和 Y 中的线性元件和阻值 R21 的定值电阻，测量待测电池的电动势 E 和内阻 r，电路如图实7 所示，闭合 S1和 S2，电压表读数为 3.00 V；断开 S2，读数为 1.00 V。利用图实6 可算得 E_V，r_(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表)。6答案 (1)10.0 乙 (2)增大 (3)Y (4)3.2 0.50解析
