专题13 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线-【实验攻略】备战2024年高考物理实验3年真题1年模拟汇编

专题1 专题13 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 1．（2023·全国·统考高考真题）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，电流表内阻约为。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I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）若选择另一个电路图进行实验，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 。 2．（2021·河北·高考真题）某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有；小灯泡（，），直流电源（），滑动变阻器，量程合适的电压表和电流表，开关和导线若干，设计的电路如图1所示。 （1）根据图1，完成图2中的实物连线 ； （2）按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是 （单项选择，填正确答案标号）； A．电流表短路 B．滑动变阻器的滑片接触不良 C．滑动变阻器滑片的初始位置在b端 （3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到图像，其中一部分如图3所示，根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为 （保留三位有效数字）。 3．（2021·全国·高考真题）某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有： 小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.3A） 电压表（量程300mV，内阻300） 电流表（量程300mA，内阻0.27） 定值电阻R0 滑动变阻器R1（阻值0-20） 电阻箱R2（最大阻值9999.9） 电源E（电动势6V，内阻不计） 开关S、导线若干。 完成下列填空： （1）有3个阻值分别为10、20、30的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0~300mA的U-I曲线，R0应选取阻值为 的定值电阻； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的 （填“a”或“b”）端； （3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图（b）所示。当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为 （保留1位有效数字）； （4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算知，应将R2的阻值调整为 。然后调节滑动变阻器R1，测得数据如下表所示： U/mV 24.0 46.0 76.0 110.0 128.0 152.0 184.0 216.0 250.0 I/mA 140.0 160.0 180.0 200.0 220.0 240.0 260.0 280.0 300.0 （5）由图（b）和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻 （填“增大”“减小”或“不变”）； （6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA，可得此时小灯泡电功率P1= W（保留2位有效数字）；当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡的电功率为P2，则= （保留至整数）。 4．（2023·山东·济南一中统考二模）某学习小组探究“小灯泡发光时的电压与电流的关系”，实验器材如下： 小灯泡（额定电压为，额定功率为） 电池组（电动势E约为，内阻忽略不计）； 电流表（量程，内阻约为）； 电流表（量程，内阻为）； 电阻箱R（阻值）； 滑动变阻器（阻值）； 开关一只，导线若干。 主要实验步骤如下： （1）将电流表与电阻箱R （选填“串联”或“并联”）改装为量程的电压表，此时电阻箱接入电阻的阻值为 ； （2）在答题纸虚线框内补全实验电路图( )。为保护电路，实验开始前应将滑动变阻器的滑片滑动到 （选填“a端”或者“b端”）； （3）测得的表的多组数据，作出小灯泡的图线如图所示。若将该小灯泡直接接到一个电动势为、内阻为的旧电池组两端，小灯泡两端的电压 （选填“会”或“不会”）超过额定电压。 5．（2023·山东济南·山东省实验中学校考一模）某实验小组用图甲所示的电路探究某灯泡的电阻和功率随电压变化的规律，该灯泡在25℃时的电阻约为2.5Ω，所加电压为2V时的电阻约为4.0Ω。图甲中其它部分器材的参数如下： 电源（电动势为4V，内阻不计）； 电压表（量程为3V时内阻约为，量程为15V时内阻约为）； 电流表（量程为0.6A时内阻约为，量程为3A时内阻约为）。 （1）将图甲所示的实验电路补充完整，要求灯泡两端的电压自零开始调节；( ) （2）电压表示数用U表示，电流表示数用