专题42 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线
1．实验器材：
小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。 2．实验数据处理：
（1）在坐标纸上以U（自变量）为横轴，I（因变量）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，就得到伏安特性曲线。 3．实验注意事项：
（1）由于小灯泡灯丝的电阻较小，电流表一般采用外接法。
（2）要作出I–U图象，需测出多组电压和电流的数据，甚至要求电压从零开始变化，故控制电路的滑动变阻器应采用分压式接法。
（3）电压表或电流表的量程应达到用电器的额定电流，作出的图线才能用来分析计算额定功率。 （4）电压表或电流表的指针应该能偏转到满刻度的4．误差分析：
（1）电压表和电流表读数产生的偶然误差。
（2）电流表采用外接法时，由于电压表分流，使电流表的测量值大于真实值时产生的系统误差。 （3）在坐标纸上描点、作图时产生的偶然误差。
1以上。 3
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，使用的小灯泡标有“2.5 V，0.75 W”，其他可供选择的器材有：
A．电压表V1（量程3 V，内阻约3 kΩ）
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B．电压表V2（量程15 V，内阻约15 kΩ） C．电流表A1（量程3 A，内阻约0.2 Ω） D．电流表A2（量程0.6 A，内阻约1 Ω） E．滑动变阻器R1（0~1 kΩ，0.5 A） F．滑动变阻器R2（0~10 Ω，2 A） G．电源E（6 V） H．开关S及导线若干
（1）实验中电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（请填写器材前面的字母代码）
（2）画出实验电路原理图。
【参考答案】（1）A D F （2）如图
【详细解析】（1）根据小灯泡规格“2.5 V，0.75 W”可知，电压表应选A，电流表应选D；由于实验要求电压从零调节，滑动变阻器应采用分压式接法，选择总电阻小的F。
（2）由于小灯泡电阻较小，电流表采用外接法。
【名师点睛】描绘伏安特性曲线问题的关键是实验电路图的设计： （1）电流表和滑动变阻器的连接，一般采用分压外接电路。
（2）要使电流表和电压表的量程与测量范围相当，如果相差较大，就要考虑改装电表扩大量程。
1．在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，某同学先用多用电表的250 mA挡测量通过小灯泡的电流。
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（1）图甲电路中，多用电表的两表笔需连接到a、b两处，黑表笔应接_____（填“a”或“b”）。 （2）将得到的数据记录在表格中，当电源为1.50 V时，对应的多用电表指针指示如图乙所示，其读
数为______mA。
（3）由于长期使用多用电表，表内电池的电动势会降低，则（2）的读数会________（填“偏大”、
“偏小”或“不变”）。
（4）该同学描绘出的I–U图象应是下图中的______。
【答案】（1）b （2）174 （3）不变 （4）B
如图甲所示是某同学探究热敏电阻阻值随温度变化的规律时设计的电路图。 （1）根据电路图，在图乙的实物上连线。
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（2）通过实验，他得到了该热敏电阻的伏安特性曲线如图所示，由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而________。
（3）他将这个热敏电阻接入如图所示的电路中，已知电源电压为9 V，R1=30 Ω，内阻不计的电流表读数为500 mA，则R2的阻值为________。
【参考答案】（1）如图所示 （2）减小 （3）25 Ω
【详细解析】（1）根据实验原理图连接实物图，电压表使0~15 V量程；电流表使用0~0.6 A量程，采用外接法；滑动变阻器采用分压式接法。
（2）由伏安特性曲线可知，随温度升高，即电流增大，I–U图线的斜率增大，即电阻减小。
9 V?0.3 A，则通过热敏电阻的电流I2?0.2 A，由I–U图象可知，此30 ?9 V?4 V?25 ?。 时热敏电阻两端的电压为4 V，则R2?0.2 A（3）通过R1的电流I1?【名师点睛】电阻元件一般分为导体（金属、合金、石墨等）和半导体（热敏电阻、二极管等）两类，在I–U图中，导体的伏安特性曲线向上凸（电阻随温度升高而增大），半导体的伏安特性曲线向下
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凸（电阻随温度升高而减小）。
1．二极管是一种半导体元件，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大。
（1）某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线，因二极管外壳所印的标识模糊，为判
断该二极管的正、负极，他们用多用电表欧姆挡测二极管的正、反向电阻。其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零，将黑表笔接触二极管的左端，红表笔接触右端时，指针偏角比较小；然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断______（填“左”或“右”）端为二极管的正极。
（2）厂家提供的二极管的伏安特性曲线如图。为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏
安特性曲线进行了描绘，实验室提供的器材有：
A．直流电源（电动势5 V，内阻不计） B．直流电源（电动势3 V，内阻不计） C．滑动变阻器（0~20 Ω）
D．电压表（量程3 V，内阻约500 kΩ） E．电压表（量程45 V，内阻约200 kΩ） F．电流表（量程300 μA，内阻约40 Ω） G．电流表（量程50 mA，内阻约5 Ω） H．开关一只，导线若干
为了提高测量的准确度，选用的器材有__________，并在虚线框内画出正确的实验电路原理图。
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高考物理考点一遍过专题42实验：描绘小电珠的伏安特性曲线（含解析）
