《高考物理一轮复习讲练测》专题37 描绘小电珠的伏安特性曲线（讲）（解析版）

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第八章恒定电流

1.应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析。

2．非纯电阻电路的分析与计算，将结合实际问题考查电功和电热的关系．能量守恒定律在电路中的应用，

是高考命题的热点，多以计算题或选择题的形式出现。

3．稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断分析，多以选择题形式出现。

4．实验及相关电路的设计，几乎已成为每年高考必考的题型。

第37 讲描绘小电珠的伏安特性曲线

1.掌握滑动变阻器的使用方法及连接方式.

2.掌握伏安特性曲线的描绘方法.

3.理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是一条直线．

基本实验要求

1．实验原理

(1)测多组小灯泡的 U、I，并绘出 I－U图象；

(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系．

2．实验器材

小灯泡“3.8 V,0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0.6 A～3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导

线若干、坐标纸、铅笔．

3．实验步骤

(1)画出电路图(如图甲)．

(2)将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图乙所示电路．

(3)测量与记录

移动滑动变阻器触头位置，测出 12 组左右不同的电压值 U和电流值 I，并将测量数据填入自己设计的表格

中．

(4)数据处理

① 在坐标纸上以 U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系．

② 在坐标纸上描出各组数据所对应的点．

③ 将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线．

4．实验器材选取

(1)原则：①安全；②精确；③操作方便．

(2)具体要求

① 电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流．干电池中电流一般不允许超过

0.6 A.

② 用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流．

③ 电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值．

④ 电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的以上．学；科网

⑤ 从便于操作来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用小阻值滑动变

阻器．

规律方法总结

1．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较

两种接法的电路图

负载 R上电压的调节范围 ≤U≤E[

来源

学科网

]0≤U≤E

负载 R上电流的调节范围 ≤I≤ 0≤I≤

2．两种接法的适用条件

(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还

小)．

(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大)．

3．注意事项

(1)电流表外接法：本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．

(2)滑动变阻器应采用分压式接法：本实验要作出 U－I图象，要求测出多组包括零在内的电流、电压值，故

控制电路必须采用分压式接法．

(3)保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最大电阻处，加在小灯泡两

端的电压不要超过其额定电压．

4．误差分析

(1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差，电流表外接，由于电压表的分

流，使测得的电流值大于真实值．

(2)测量时读数带来误差．

(3)在坐标纸上描点、作图带来误差.

★重点归纳★

1、实物连线的原则

（1）先串后并，接线到柱，注意量程和正负．

（2）对限流电路，用笔画线代替导线，从电源正极开始，把电源、开关、滑动变阻器、“伏安法”四部分依

次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处)．

（3）对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变

阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据“伏安法”部分电表正

负接线柱的情况，将“伏安法”部分接入该两点间．

★典型案例★在一次测量小灯泡的电流和电压的关系过程中，聪明而又粗心的小刚连接了如图所示的电路，

同组的小强发现有错，主张拆开重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示电路中增加一根导

线，电路就正常了．问：

(1）如果闭合图示电路的开关，估计电压表的示数约为___V，电流表的示数约为 ____A．小灯泡的发光

情况是__________（填“发光”或“不发光”);

[来源:学科网]

(2)请在本题图中画出小刚连接的那根导线__________；

(3)用实验得到如下数据（(I 和U分别表示小灯泡上的电流和电压）:

1(A) 0. 12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50

U(V) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1. 60 1.80 2. 00

请在下图中画出小灯泡的 U-I 曲线___________；

(4）如果将题中的小灯光直接与电动势是1. 5 V，内阻是 2.0 Ω 的电源连接，小灯泡的实际功率是____W.

（若需作图，可直接画在第（3) 小题方格图中）

【答案】（1）3； 0；不发光（2）电压表“-” 与灯泡右接线柱连接（3）见答案图

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