3.1 导体的伏安特性曲线（重难点专练）物理粤教版必修第三册

**基本信息** 以“概念-图像-实验”三维架构系统突破伏安特性曲线，融合公式辨析、图像转化与实验设计，培养物理观念与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |欧姆定律与电流计算|5题|公式适用条件辨析，微观-宏观模型对应|从电流定义式到欧姆定律，建立电阻决定因素逻辑链| |线性元件曲线分析|5题|图像坐标转化，斜率倒数求电阻|I-U线性关系→电阻恒定→欧姆定律验证| |非线性元件曲线分析|5题|瞬时电阻计算（原点连线斜率），温度影响判断|曲线特征→电阻变化→非欧姆定律适用分析| |伏安特性实验|5题|分压/限流电路选择，内外接误差分析|实验原理→电路设计→数据处理→误差评估|

3.1导体的伏安特性曲线 题型01 欧姆定律与电流相关公式基础计算 题型02 线性元件伏安特性曲线分析 题型03 非线性元件伏安特性曲线分析 题型04 伏安特性相关实验综合题 ▌题型01 欧姆定律与电流相关公式基础计算 一、核心要点 1.电流定义式：I=q/t；电流微观表达式：I=nqSv，明确各物理量含义 2.欧姆定律：I=U/R，仅适用于线性元件 3.区分等效电流模型，理解环形运动电荷等效电流求解思路 二、解题方法 分清公式适用条件，统一物理单位；对应模型挑选合适公式代入运算。 三、解题思维 区分宏观电流规律与微观电流机理，避免单纯数学推导忽略物理适用范围。 1．（23-24高一下·湖北·期末）如图所示，两个厚度相同、上下表面均为正方形，由同种材料构成的导体A、B，两个正方形的边长，分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是（　　） A．导体A和B的电阻之比为 B．导体A和B的电阻之比为 C．通过导体A和B的电流之比为 D．相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为 2．（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）如图所示为静电分析器中一段极窄的真空圆弧分析管道。电子束沿圆弧匀速运动穿过管道，形成恒定电流I。已知单位长度的电子数量为n，电子的电荷量为e，横截面积为S，不计电子之间的相互作用力，则电子的定向移动速率为（　　） A． B． C． D． 3．（25-26高二上·天津·期中）如图所示，一横截面积为的铜导线，接入电路，导体中就会产生恒定电场，产生的恒定电流为，设单位体积的导线中有个自由电子，电子的电荷量为，此时电子的定向移动速率为，在时间内（　　） A．导线处于静电平衡状态 B．通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为 C．导线中电流的方向与自由电子定向移动方向相同 D．通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为 4．（24-25高二上·江苏扬州·期末）如图1所示，将横截面积相同、材料不同的两根金属丝a、b焊接成长直导体AB，A为金属丝a的左端点，B为金属丝b的右端点，P是金属丝上可移动的接触点。保持金属丝中电流不变，电压表示数U随AP间距离x的变化关系如图2所示。金属丝a、b的电阻和电阻率分别是、、、。则（　　） A．， B．， C．， D．， 5．（多选）（24-25高二上·广西·开学考试）如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长，当A与B之间接入的电压为15V时，通过金属片的电流为3.0A。当C与D之间接入的电压为15V时，下列说法正确的是（  ） A．通过金属片的电流为0.75A B．通过金属片的电流为12.0A C．A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时，矩形金属片的电阻率之比为1:1 D．A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时，矩形金属片的电阻率之比为1:4 ▌题型02 线性元件伏安特性曲线分析 一、核心要点 1.I-U图像为过原点直线，元件电阻恒定，属于线性元件，遵守欧姆定律 2.元件电阻R=U/I，等于该点和原点连线斜率的倒数 二、解题方法 读取图像坐标，利用R=U/I计算阻值；对比不同状态下电阻大小。 三、解题思维 图像转化思维，将图像坐标信息转化为电压、电流物理量进行分析。 1．（21-22高二·全国·课后作业）如图所示是某导体的I—U图线，图中α = 45°，下列说法错误的是（   ）    A．通过该导体的电流与其两端的电压成正比 B．此导体的电阻R不变 C．I—U图线的斜率表示电阻的倒数，所以电阻 D．在该导体的两端加6V的电压时，每秒通过导体横截面的电荷量是3C 2．（22-23高二上·黑龙江哈尔滨·期末）如图所示，是某电阻R的伏安特性曲线，图中，由此得出（  ） A．该电阻为非线性元件 B．欧姆定律适用于该电阻，阻值为0.5Ω C．该图像的斜率表示电阻的倒数，即 D．该电阻为定值电阻，阻值为2Ω 3．（25-26高二上·河北保定·期中）两条长度相同、由同种材料制成的均匀电阻丝a、b，其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是（　　） A．电阻丝a的直径是b直径的0.3倍 B．将a、b并联后，其图线位于a、b之间 C．将a、b串联后接入电路，a、b两端电压之比为 D．将a、b并联后接入电路，通过a、b的电流之比为 4．（24-25高二上·安徽阜阳·期中）如图所示是电阻的图像，图中，由此得出（　　） A．电阻 B．电阻 C．因图像的斜率表示电阻的倒数，故 D．在两端加上的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是 5．（多选）（23-24高二上·天津武清·期中）两电阻R1、R2的I-U 图线如图所示， 下列说法正确的是（　　） A．R1>R2 B．R2=2R1 C．两电阻的电流相同时，UR1=2UR2 D．两电阻的电压相同时，IR1=2IR2 ▌题型03非线性元件伏安特性曲线分析 一、核心要点 1.I-U图像为曲线，元件电阻随电压（温度）变化，属于非线性元件，不满足欧姆定律 2.重要易错点：瞬时电阻采用原点连线斜率倒数，不能使用切线斜率计算 3.典型例子：小灯泡，电压升高，灯丝升温，电阻增大 二、解题方法 选取图像上对应点坐标计算瞬时电阻，结合温度变化判断电阻变化趋势。 三、解题思维 抓住“电压→电流→温度→电阻”的变化逻辑，规避切线求电阻高频误区。 1．（24-25高二上·山东东营·开学考试）如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设，，，当里面注满某种电解液，且P、Q加上电压后，其图线如图乙所示，当时，下列说法正确的是（　　） A．电解液的电阻为 B．电解液的电阻为 C．电阻率是 D．电阻率是 2．（24-25高三上·北京通州·期末）小灯泡通电后，其电流随所加电压变化的曲线如图所示，为曲线上一点，坐标为（，），为曲线的切线，与轴交点的电流值为，为轴的垂线，为轴的垂线。下列说法正确的是（　　） A．对应点，小灯泡的电阻为 B．对应点，小灯泡的电阻为 C．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻逐渐减小 D．对应点，小灯泡的功率为曲线与横轴所围图形的面积 3．（24-25高二上·全国·课后作业）导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图中的AB（曲线）所示，AC为图线在A点的切线，C点的坐标为。下列说法正确的是（　　） A．当灯泡两端的电压升高时，小灯泡的电阻不变 B．当灯泡两端的电压升高时，小灯泡的电阻减小 C．当灯泡两端的电压为2V时，小灯泡的电阻为 D．在灯泡两端的电压由2V变化到4V的过程中，灯泡的电阻改变了 4．（多选）（23-24高一下·山东青岛·期末）如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设，，，当里面注满某种电解液，且P、Q加上电压后，其图线如图乙所示，当时，下列说法正确的是（    ） A．电解液的电阻为 B．电解液的电阻为 C．电阻率是 D．电阻率是 5．（多选）（23-24高三下·山东滨州·期中）在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程（）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值，电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和，则下列说法正确的是（　　） A．当电压表的示数为9V时，元件B的电阻为30Ω B．当a、b两端接上元件B时，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，变小 C．当a、b两端接上元件A时， D．当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W ▌题型04 伏安特性相关实验综合题 一、核心要点 1. 描绘小灯泡伏安特性曲线：滑动变阻器分压接法、电流表外接 2. 伏安法测电阻：电流表内、外接法选择，分析电表内阻带来的系统误差 二、解题方法 根据实验要求选择电路结构；区分测量值与真实值，分析误差方向。 三、解题思维 实验设计思维，根据实验目标选择电路，理清误差产生的根源。 1．（2026·重庆沙坪坝·模拟预测）某同学用图甲所示电路进行太阳能电池模拟供电实验。其中元件D是伏安特性曲线如乙图的纯电阻，恒流源E工作时可提供沿箭头方向的恒定电流，R是电阻箱。E提供的电流中部分向右流过元件D，其余流过电阻箱R。虚线框中的组合可以模拟光照恒定情况下太阳能电池的供电特性。 (1)由图乙可知，元件D的电阻随两端电压的增加而变________（填“大”或“小”）。 (2)当流过元件D的电流为10mA时，电阻箱R两端的电压为________V（保留一位小数），电阻箱接入电路的阻值为________（保留整数）。 (3)增大电阻箱接入电路的阻值，流过元件D的电流将变________（填“大”或“小”）。 (4)如丙图，设置电阻箱接入电路的电阻为180，并在电阻箱两端并联一个和元件D完全一样的，元件，用来模拟太阳能电池给非线性纯电阻供电，此时电阻箱R和元件消耗的总功率为________mW（保留整数）。 2．（24-25高二上·云南·期末）要描绘一个标有“，”字样的小灯泡的伏安特性曲线，要求小灯泡两端的电压可以由零逐渐增加到，且便于操作。实验室可以提供的器材有： A．电流表（量程250mA，内阻约） B．电流表（量程3A，内阻约） C．电压表V（量程3V，内阻约） D．滑动变阻器（阻值，额定电流2A） E．滑动变阻器（阻值，额定电流1A） F．电源（，内阻不计） H．开关、导线若干 回答下列问题： (1)实验过程中，电流表应选______，滑动变阻器应选______（填仪器前面的字母代号）； (2)在开关S闭合以前，图甲中滑动变阻器的滑片应置于______端（选填“a”或“b”）； (3)为了测量数据尽可能准确，图甲中导线c应接到______点（选填“1”或“2”），由于电表不是理想电表，造成这种接法测得的小灯泡的电阻______真实值（选填“小于”“等于”或“大于”）； (4)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V，内阻为的电源两端，小灯泡的实际功率是______W（计算结果保留2位有效数字）。 3．（2025·甘肃·高考真题）某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。可用器材有：电池（电动势）两节，电压表（量程，内阻约），电流表（量程，内阻约），滑动变阻器（最大阻值），待测电阻，开关，单刀双掷开关，导线若干。 (1)首先设计如上图所示的电路。 ①要求用选择电流表内、外接电路，请在图1中补充连线将的c、d端接入电路____； ②闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于___端（填“a”或“b”）； ③闭合后，将分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，因此测量电阻时应该接______端（填“c”或“d”）。 (2)为了消除上述实验中电表引入的误差、该小组又设计了如图所示的电路。 ①请在上图中补充连线将电压表接入电路______； ②闭合，将分别接c和d端时，电压表、电流表的读数分别为、和、。则待测电阻阻值_______（用、、和表示）。 4．（2024·福建·高考真题）某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律，并设计一款彩光电路。所用器材有：红光和蓝光发光元件各一个、电流表（量程30mA）、电压表（量程3V）、滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）、5号电池（电动势1.5V）两节、开关、导线若干。 （1）图（a）为发光元件的电阻测量电路图，按图接好电路； （2）滑动变阻器滑片先置于________（填“a”或“b”）端，再接通开关S，多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录对应的电流表示数I和电压表示数U； （3）某次电流表示数为10.0mA时，电压表示数如图（b）所示，示数为________V，此时发光元件的电阻为________Ω（结果保留3位有效数字）； （4）测得红光和蓝光发光元件的伏安特性曲线如图（c）中的Ⅰ和Ⅱ所示。从曲线可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压变化的关系均是：________________； （5）根据所测伏安特性曲线，实验小组设计一款电路，可使红光和蓝光发光元件同时在10.0mA的电流下工作。在图（d）中补充两条导线完成电路设计。_____ 5．（2026·江西南昌·一模）有一兴趣小组研究某种电学元件的伏安特性。 (1)他们打算用2个电流表测量，电流表（满偏电流，内阻为）、电流表（满偏电流，内阻约为）以及一个用作保护电路的定值电阻，测量电学元件，（不区分正负极）的阻值。将图甲中的器材符号的连线补充完整___________。 (2)按完整的实验电路测量，某次测量中电流表和的示数分别为和，则=___________（用、和表示）。利用该方法测量的电阻值___________真实的电阻值（填大于、小于、等于）。 (3)若该电学元件的U- I特性曲线如图乙所示，现在将该电学元件、定值电阻和电源3V（不计内阻）这3个元件组成简单串联电路，请问该元件两端的电压为___________V（保留2位有效数字）。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1导体的伏安特性曲线 题型01 欧姆定律与电流相关公式基础计算 题型02 线性元件伏安特性曲线分析 题型03 非线性元件伏安特性曲线分析 题型04 伏安特性相关实验综合题 ▌题型01 欧姆定律与电流相关公式基础计算 一、核心要点 1.电流定义式：I=q/t；电流微观表达式：I=nqSv，明确各物理量含义 2.欧姆定律：I=U/R，仅适用于线性元件 3.区分等效电流模型，理解环形运动电荷等效电流求解思路 二、解题方法 分清公式适用条件，统一物理单位；对应模型挑选合适公式代入运算。 三、解题思维 区分宏观电流规律与微观电流机理，避免单纯数学推导忽略物理适用范围。 1．（23-24高一下·湖北·期末）如图所示，两个厚度相同、上下表面均为正方形，由同种材料构成的导体A、B，两个正方形的边长，分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是（　　） A．导体A和B的电阻之比为 B．导体A和B的电阻之比为 C．通过导体A和B的电流之比为 D．相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为 【答案】C 【详解】AB．设小正方形边长l，则大正方形边长2l，厚度d，根据 可得 故AB错误； C．分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压，根据欧姆定律可知，通过导体A和B的电流之比为，故C正确； D．相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为 故D错误。 故选C。 2．（25-26高二上·江苏苏州·阶段检测）如图所示为静电分析器中一段极窄的真空圆弧分析管道。电子束沿圆弧匀速运动穿过管道，形成恒定电流I。已知单位长度的电子数量为n，电子的电荷量为e，横截面积为S，不计电子之间的相互作用力，则电子的定向移动速率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题意可知 可得 故选A。 3．（25-26高二上·天津·期中）如图所示，一横截面积为的铜导线，接入电路，导体中就会产生恒定电场，产生的恒定电流为，设单位体积的导线中有个自由电子，电子的电荷量为，此时电子的定向移动速率为，在时间内（　　） A．导线处于静电平衡状态 B．通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为 C．导线中电流的方向与自由电子定向移动方向相同 D．通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为 【答案】D 【详解】A．导线内部电荷有定向移动，各点电势不相等，则不是处于静电平衡状态，故A错误； B．通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为，故B错误； C．导线中电流的方向与自由电子定向移动方向相反，故C错误； D．通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为，故D正确。 故选D。 4．（24-25高二上·江苏扬州·期末）如图1所示，将横截面积相同、材料不同的两根金属丝a、b焊接成长直导体AB，A为金属丝a的左端点，B为金属丝b的右端点，P是金属丝上可移动的接触点。保持金属丝中电流不变，电压表示数U随AP间距离x的变化关系如图2所示。金属丝a、b的电阻和电阻率分别是、、、。则（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【详解】电阻丝上电流不变，电压表示数U与电阻成正比，由图可得a段电压大于b段电压，但是移动单位长度，a段上电压增加量小于b段电压增加量，所以 ， 故选C。 5．（多选）（24-25高二上·广西·开学考试）如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长，当A与B之间接入的电压为15V时，通过金属片的电流为3.0A。当C与D之间接入的电压为15V时，下列说法正确的是（  ） A．通过金属片的电流为0.75A B．通过金属片的电流为12.0A C．A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时，矩形金属片的电阻率之比为1:1 D．A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时，矩形金属片的电阻率之比为1:4 【答案】BC 【详解】CD．电阻率是导体材料的属性，与接入电路的情况无关，故C正确，D错误； AB．根据电阻定律可知，A、B之间接入电路时与C，D之间接入电路时，矩形金属片电阻之比为4:1，结合欧姆定律可知，C与D之间接入的电压为15V时，通过导体的电流为12.0A，故A错误，B正确。 故选BC。 ▌题型02 线性元件伏安特性曲线分析 一、核心要点 1.I-U图像为过原点直线，元件电阻恒定，属于线性元件，遵守欧姆定律 2.元件电阻R=U/I，等于该点和原点连线斜率的倒数 二、解题方法 读取图像坐标，利用R=U/I计算阻值；对比不同状态下电阻大小。 三、解题思维 图像转化思维，将图像坐标信息转化为电压、电流物理量进行分析。 1．（21-22高二·全国·课后作业）如图所示是某导体的I—U图线，图中α = 45°，下列说法错误的是（   ）    A．通过该导体的电流与其两端的电压成正比 B．此导体的电阻R不变 C．I—U图线的斜率表示电阻的倒数，所以电阻 D．在该导体的两端加6V的电压时，每秒通过导体横截面的电荷量是3C 【答案】C 【详解】A．由题图可知，电流随着导体两端的电压的增大而增大，通过该导体的电流与导体两端的电压成正比，故A正确，不符合题意； BC．由可知，I—U图线的斜率表示电阻的倒数，则导体的电阻R不变，且R = 2Ω，故B正确，不符合题意、C错误，符合题意； D．在该导体的两端加6V的电压时，电路中电流 每秒通过导体横截面的电荷量 q = It = 3 × 1C = 3C 故D正确，不符合题意。 故选C。 2．（22-23高二上·黑龙江哈尔滨·期末）如图所示，是某电阻R的伏安特性曲线，图中，由此得出（  ） A．该电阻为非线性元件 B．欧姆定律适用于该电阻，阻值为0.5Ω C．该图像的斜率表示电阻的倒数，即 D．该电阻为定值电阻，阻值为2Ω 【答案】D 【详解】ABD．根据数学知识可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，该电阻为线性元件，欧姆定律适用，该电阻阻值为 故AB错误，D正确； C．由于I-U图像中横纵坐标的标度不同，故不能直接根据图像的斜率的倒数求电阻，故C错误。 故选D。 3．（25-26高二上·河北保定·期中）两条长度相同、由同种材料制成的均匀电阻丝a、b，其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是（　　） A．电阻丝a的直径是b直径的0.3倍 B．将a、b并联后，其图线位于a、b之间 C．将a、b串联后接入电路，a、b两端电压之比为 D．将a、b并联后接入电路，通过a、b的电流之比为 【答案】D 【详解】A．由图可知，图像斜率的倒数为电阻的大小，则有 结合电阻定律可知，两金属丝的横截面积之比为 则两金属丝直径之比为 即电阻丝a的直径是b直径的倍，故A错误； B．将a、b并联后，其等效总阻值应小于任何一个导体的阻值，因此其图线应位于b的上方，故B错误； C．将a、b串联后接入电路，根据串联电路特点可得 解得，故C错误； D．将a、b并联后接入电路，根据并联电路特点可得 解得，故D正确。 故选D。 4．（24-25高二上·安徽阜阳·期中）如图所示是电阻的图像，图中，由此得出（　　） A．电阻 B．电阻 C．因图像的斜率表示电阻的倒数，故 D．在两端加上的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是 【答案】A 【详解】AB．伏安特性曲线的斜率的倒数表示电阻，由图像可得 故A正确，B错误； C．由于横纵坐标的标度不同，不能根据夹角的正切值求解电阻，故C错误； D．在两端加上的电压时，电流 根据电流的定义式得，每秒通过电阻横截面的电荷量是 故D错误。 故选A。 5．（多选）（23-24高二上·天津武清·期中）两电阻R1、R2的I-U 图线如图所示， 下列说法正确的是（　　） A．R1>R2 B．R2=2R1 C．两电阻的电流相同时，UR1=2UR2 D．两电阻的电压相同时，IR1=2IR2 【答案】BD 【详解】AB．由图像可解得 ， 所以 R2=2R1 故A错误，B正确； CD．两电阻的电流相同时，电压与电阻成正比，有UR2=2UR1，两电阻的电压相同时，电流与电阻成反比，有IR1=2IR2，故C错误，D正确； 故选BD。 ▌题型03非线性元件伏安特性曲线分析 一、核心要点 1.I-U图像为曲线，元件电阻随电压（温度）变化，属于非线性元件，不满足欧姆定律 2.重要易错点：瞬时电阻采用原点连线斜率倒数，不能使用切线斜率计算 3.典型例子：小灯泡，电压升高，灯丝升温，电阻增大 二、解题方法 选取图像上对应点坐标计算瞬时电阻，结合温度变化判断电阻变化趋势。 三、解题思维 抓住“电压→电流→温度→电阻”的变化逻辑，规避切线求电阻高频误区。 1．（24-25高二上·山东东营·开学考试）如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设，，，当里面注满某种电解液，且P、Q加上电压后，其图线如图乙所示，当时，下列说法正确的是（　　） A．电解液的电阻为 B．电解液的电阻为 C．电阻率是 D．电阻率是 【答案】C 【详解】AB．电解液的电阻为 故AB错误； CD．根据 故C正确；D错误。 故选C。 2．（24-25高三上·北京通州·期末）小灯泡通电后，其电流随所加电压变化的曲线如图所示，为曲线上一点，坐标为（，），为曲线的切线，与轴交点的电流值为，为轴的垂线，为轴的垂线。下列说法正确的是（　　） A．对应点，小灯泡的电阻为 B．对应点，小灯泡的电阻为 C．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻逐渐减小 D．对应点，小灯泡的功率为曲线与横轴所围图形的面积 【答案】A 【详解】AB．根据欧姆定律有 可得对应点，小灯泡的电阻为 故A正确，B错误； C．根据欧姆定律有 可知图像中，图像的切线的斜率的绝对值表示该相应电压时小灯泡的电阻的倒数，根据图像可知，随着所加电压的增大，图像切线的斜率的绝对值减小，即小灯泡的电阻增大，故C错误； D．对应点，小灯泡的功率为 可知小灯泡的功率为图中矩形所围面积，故D错误。 故选A。 3．（24-25高二上·全国·课后作业）导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图中的AB（曲线）所示，AC为图线在A点的切线，C点的坐标为。下列说法正确的是（　　） A．当灯泡两端的电压升高时，小灯泡的电阻不变 B．当灯泡两端的电压升高时，小灯泡的电阻减小 C．当灯泡两端的电压为2V时，小灯泡的电阻为 D．在灯泡两端的电压由2V变化到4V的过程中，灯泡的电阻改变了 【答案】C 【详解】AB．灯泡的伏安特性曲线可知，图像上每一个点与坐标原点连线斜率为 则灯泡两端的电压升高时，灯泡的电阻增大，故AB错误； C．当灯泡两端的电压为时，AC为图线在A点的切线，则 可得小灯泡电阻为，故C正确； D．在灯泡两端的电压由变化到的过程中，在电压为时，电阻为，灯泡的电阻改变了，故D错误。 故选C。 4．（多选）（23-24高一下·山东青岛·期末）如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设，，，当里面注满某种电解液，且P、Q加上电压后，其图线如图乙所示，当时，下列说法正确的是（    ） A．电解液的电阻为 B．电解液的电阻为 C．电阻率是 D．电阻率是 【答案】BC 【详解】AB．根据欧姆定律 结合乙图可知，U-I图像中图线上某点与原点连线的切线斜率表示电阻，即 故A错误，B正确； CD．由电阻定律 解得 故C正确，D错误。 故选BC。 5．（多选）（23-24高三下·山东滨州·期中）在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程（）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值，电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和，则下列说法正确的是（　　） A．当电压表的示数为9V时，元件B的电阻为30Ω B．当a、b两端接上元件B时，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，变小 C．当a、b两端接上元件A时， D．当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W 【答案】ACD 【详解】A．根据元件B的图线知，当电压表示数为9V时，流过元件B的电流为0.3A，故元件B的电阻为 故A正确； B．元件B在不同电压下的阻值不同 当滑动变阻器R的滑片从左向右移动时，元件B两端的电压逐渐减小，由图可知，变大，故B错误； C．当a、b两端接上元件A时，根据闭合电路欧姆定律有 即 结合图线C可知 得电源的内阻 即 故C正确； D．由题图乙中图线A知，元件A的电阻 由题图乙中图线C知，电源的电动势 当a、b两端接上元件A时，令 滑动变阻器R消耗的功率 当 时，滑动变阻器R消耗的最大功率为 故D正确。 故选ACD。 ▌题型04 伏安特性相关实验综合题 一、核心要点 1. 描绘小灯泡伏安特性曲线：滑动变阻器分压接法、电流表外接 2. 伏安法测电阻：电流表内、外接法选择，分析电表内阻带来的系统误差 二、解题方法 根据实验要求选择电路结构；区分测量值与真实值，分析误差方向。 三、解题思维 实验设计思维，根据实验目标选择电路，理清误差产生的根源。 1．（2026·重庆沙坪坝·模拟预测）某同学用图甲所示电路进行太阳能电池模拟供电实验。其中元件D是伏安特性曲线如乙图的纯电阻，恒流源E工作时可提供沿箭头方向的恒定电流，R是电阻箱。E提供的电流中部分向右流过元件D，其余流过电阻箱R。虚线框中的组合可以模拟光照恒定情况下太阳能电池的供电特性。 (1)由图乙可知，元件D的电阻随两端电压的增加而变________（填“大”或“小”）。 (2)当流过元件D的电流为10mA时，电阻箱R两端的电压为________V（保留一位小数），电阻箱接入电路的阻值为________（保留整数）。 (3)增大电阻箱接入电路的阻值，流过元件D的电流将变________（填“大”或“小”）。 (4)如丙图，设置电阻箱接入电路的电阻为180，并在电阻箱两端并联一个和元件D完全一样的，元件，用来模拟太阳能电池给非线性纯电阻供电，此时电阻箱R和元件消耗的总功率为________mW（保留整数）。 【答案】(1)小 (2) 4.2 210 (3)大 (4)90 【详解】（1）根据，可知图像的斜率表示电阻的倒数，由图乙可知电压增加，斜率变大，电阻变小。 （2）[1][2]当D中电流为10mA时，由图乙知其两端电压为4.2V，电阻箱两端电压也为4.2V，流过电阻箱的电流为20mA，阻值为 （3）若D元件电流变小，则电阻箱电流变大，电压变小，与电阻箱阻值变大矛盾，故D元件电流变大。 （4）D和D1的电压相同，均设为U，它们的电流也相同，均设为I，于是电阻箱R的电压和电流分别为U和，于是有 整理为 在图乙中作出如图所示 图像与D元件伏安特性曲线的交点即为D和D1的工作状态。可得此时流过D和D1的电流均为5mA，两端电压均为3.6V。所以流过R的电流为20mA，R和D1的总电流为25mA，则消耗的总功率为 2．（24-25高二上·云南·期末）要描绘一个标有“，”字样的小灯泡的伏安特性曲线，要求小灯泡两端的电压可以由零逐渐增加到，且便于操作。实验室可以提供的器材有： A．电流表（量程250mA，内阻约） B．电流表（量程3A，内阻约） C．电压表V（量程3V，内阻约） D．滑动变阻器（阻值，额定电流2A） E．滑动变阻器（阻值，额定电流1A） F．电源（，内阻不计） H．开关、导线若干 回答下列问题： (1)实验过程中，电流表应选______，滑动变阻器应选______（填仪器前面的字母代号）； (2)在开关S闭合以前，图甲中滑动变阻器的滑片应置于______端（选填“a”或“b”）； (3)为了测量数据尽可能准确，图甲中导线c应接到______点（选填“1”或“2”），由于电表不是理想电表，造成这种接法测得的小灯泡的电阻______真实值（选填“小于”“等于”或“大于”）； (4)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V，内阻为的电源两端，小灯泡的实际功率是______W（计算结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) A D (2)a (3) 1 小于 (4)0.38 【详解】（1）[1][2]小灯泡的额定电流为0.2A，则电流表应选A，滑动变阻器要接成分压电路，则应选阻值较小的D； （2）在开关S闭合以前，图甲中滑动变阻器的滑片应置于a端； （3）[1][2]小灯泡电阻较小，应采用电流表外接，则为了测量数据尽可能准确，图甲中导线c应接到1点，由于电表不是理想电表，造成这种接法测得的电流值偏大，根据可知，小灯泡的电阻测量值小于真实值； （4）将这个小灯泡接到电动势为3.0V，内阻为的电源两端，则U=E-Ir=3-5I 将此函数关系图像画在小灯泡的U-I图像上，则交点为电路的工作点，即I=0.185A，U=2.05V，则P=IU=0.38W 3．（2025·甘肃·高考真题）某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。可用器材有：电池（电动势）两节，电压表（量程，内阻约），电流表（量程，内阻约），滑动变阻器（最大阻值），待测电阻，开关，单刀双掷开关，导线若干。 (1)首先设计如上图所示的电路。 ①要求用选择电流表内、外接电路，请在图1中补充连线将的c、d端接入电路____； ②闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于___端（填“a”或“b”）； ③闭合后，将分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，因此测量电阻时应该接______端（填“c”或“d”）。 (2)为了消除上述实验中电表引入的误差、该小组又设计了如图所示的电路。 ①请在上图中补充连线将电压表接入电路______； ②闭合，将分别接c和d端时，电压表、电流表的读数分别为、和、。则待测电阻阻值_______（用、、和表示）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）[1]实物连接图如图所示， [2]闭合前，根据滑动变阻器的限流式接法，滑片P应置于端，连入电路中的阻值最大，保护电路的安全。 [3]闭合后，将分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，说明电流表分压明显，为减小实验误差，应采用电流表外接法，因此测量电阻时应该接c端。 （2）[1]实物连接图如图所示， [2]根据电路分析，当闭合，将接c端时，电压表、电流表的读数分别为、， 则 将接d端时，电压表、电流表的读数分别为、，则 那么待测电阻阻值。 4．（2024·福建·高考真题）某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律，并设计一款彩光电路。所用器材有：红光和蓝光发光元件各一个、电流表（量程30mA）、电压表（量程3V）、滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）、5号电池（电动势1.5V）两节、开关、导线若干。 （1）图（a）为发光元件的电阻测量电路图，按图接好电路； （2）滑动变阻器滑片先置于________（填“a”或“b”）端，再接通开关S，多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录对应的电流表示数I和电压表示数U； （3）某次电流表示数为10.0mA时，电压表示数如图（b）所示，示数为________V，此时发光元件的电阻为________Ω（结果保留3位有效数字）； （4）测得红光和蓝光发光元件的伏安特性曲线如图（c）中的Ⅰ和Ⅱ所示。从曲线可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压变化的关系均是：________________； （5）根据所测伏安特性曲线，实验小组设计一款电路，可使红光和蓝光发光元件同时在10.0mA的电流下工作。在图（d）中补充两条导线完成电路设计。_____ 【答案】 a 2.82 282 电阻随电压增大而减小 【详解】（2）[1]实验电路中滑动变阻器采用分压式接法，为了保护用电器，开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于a端，使测量部分电路两端电压为0； （3）[2]电压表量程为3V，分度值为0.1V，所以图（b）所示电压表示数为2.82V； [3]根据欧姆定律可知，发光元件的电阻为 （4）[4]根据欧姆定律可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压增大而减小； （5）[5]由图（c）可知，电流为10.0mA时蓝光发光元件的电压大于红光发光元件，因此可将滑动变阻器R2与红光发光元件串联后再与蓝光发光元件并联后接入电路，如图所示 5．（2026·江西南昌·一模）有一兴趣小组研究某种电学元件的伏安特性。 (1)他们打算用2个电流表测量，电流表（满偏电流，内阻为）、电流表（满偏电流，内阻约为）以及一个用作保护电路的定值电阻，测量电学元件，（不区分正负极）的阻值。将图甲中的器材符号的连线补充完整___________。 (2)按完整的实验电路测量，某次测量中电流表和的示数分别为和，则=___________（用、和表示）。利用该方法测量的电阻值___________真实的电阻值（填大于、小于、等于）。 (3)若该电学元件的U- I特性曲线如图乙所示，现在将该电学元件、定值电阻和电源3V（不计内阻）这3个元件组成简单串联电路，请问该元件两端的电压为___________V（保留2位有效数字）。 【答案】(1) (2) 等于 (3)1.6/1.7/1.8 【详解】（1）因电流表内阻已知，可将其与待测电阻并联，然后与电流表A2串联接入电路，电路如图 （2）[1]由电路可知 [2]因为考虑了电流表A1的内阻，则利用该方法测量的电阻值无误差，即测量值等于真实的电阻值。 （3）根据E=U+IR0，则U=3-200I，将此函数关系画在电阻的伏安特性曲线上，如图 交点坐标为U=1.7V，则该元件两端的电压为1.7V。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1导体的伏安特性曲线 题型01 欧姆定律与电流相关公式基础计算 题型02 线性元件伏安特性曲线分析 题型03 非线性元件伏安特性曲线分析 题型04 伏安特性相关实验综合题 ▌题型01 欧姆定律与电流相关公式基础计算 一、核心要点 1.电流定义式：I=q/t；电流微观表达式：I=nqSv，明确各物理量含义 2.欧姆定律：I=U/R，仅适用于线性元件 3.区分等效电流模型，理解环形运动电荷等效电流求解思路 二、解题方法 分清公式适用条件，统一物理单位；对应模型挑选合适公式代入运算。 三、解题思维 区分宏观电流规律与微观电流机理，避免单纯数学推导忽略物理适用范围。 1.C 2.A 3.D 4.C 5.BC ▌题型02 线性元件伏安特性曲线分析 一、核心要点 1.I-U图像为过原点直线，元件电阻恒定，属于线性元件，遵守欧姆定律 2.元件电阻R=U/I，等于该点和原点连线斜率的倒数 二、解题方法 读取图像坐标，利用R=U/I计算阻值；对比不同状态下电阻大小。 三、解题思维 图像转化思维，将图像坐标信息转化为电压、电流物理量进行分析。 1.C 2.D 3.D 4.A 5.BD ▌题型03非线性元件伏安特性曲线分析 一、核心要点 1.I-U图像为曲线，元件电阻随电压（温度）变化，属于非线性元件，不满足欧姆定律 2.重要易错点：瞬时电阻采用原点连线斜率倒数，不能使用切线斜率计算 3.典型例子：小灯泡，电压升高，灯丝升温，电阻增大 二、解题方法 选取图像上对应点坐标计算瞬时电阻，结合温度变化判断电阻变化趋势。 三、解题思维 抓住“电压→电流→温度→电阻”的变化逻辑，规避切线求电阻高频误区。 1.C 2.A 3.C 4.BC 5.ACD ▌题型04 伏安特性相关实验综合题 一、核心要点 1. 描绘小灯泡伏安特性曲线：滑动变阻器分压接法、电流表外接 2. 伏安法测电阻：电流表内、外接法选择，分析电表内阻带来的系统误差 二、解题方法 根据实验要求选择电路结构；区分测量值与真实值，分析误差方向。 三、解题思维 实验设计思维，根据实验目标选择电路，理清误差产生的根源。 1.【答案】(1)小 (2) 4.2 210 (3)大 (4)90 【详解】（1）根据，可知图像的斜率表示电阻的倒数，由图乙可知电压增加，斜率变大，电阻变小。 （2）[1][2]当D中电流为10mA时，由图乙知其两端电压为4.2V，电阻箱两端电压也为4.2V，流过电阻箱的电流为20mA，阻值为 （3）若D元件电流变小，则电阻箱电流变大，电压变小，与电阻箱阻值变大矛盾，故D元件电流变大。 （4）D和D1的电压相同，均设为U，它们的电流也相同，均设为I，于是电阻箱R的电压和电流分别为U和，于是有 整理为 在图乙中作出如图所示 图像与D元件伏安特性曲线的交点即为D和D1的工作状态。可得此时流过D和D1的电流均为5mA，两端电压均为3.6V。所以流过R的电流为20mA，R和D1的总电流为25mA，则消耗的总功率为 2.【答案】(1) A D (2)a (3) 1 小于 (4)0.38 【详解】（1）[1][2]小灯泡的额定电流为0.2A，则电流表应选A，滑动变阻器要接成分压电路，则应选阻值较小的D； （2）在开关S闭合以前，图甲中滑动变阻器的滑片应置于a端； （3）[1][2]小灯泡电阻较小，应采用电流表外接，则为了测量数据尽可能准确，图甲中导线c应接到1点，由于电表不是理想电表，造成这种接法测得的电流值偏大，根据可知，小灯泡的电阻测量值小于真实值； （4）将这个小灯泡接到电动势为3.0V，内阻为的电源两端，则U=E-Ir=3-5I 将此函数关系图像画在小灯泡的U-I图像上，则交点为电路的工作点，即I=0.185A，U=2.05V，则P=IU=0.38W 3.【答案】(1) (2) 【详解】（1）[1]实物连接图如图所示， [2]闭合前，根据滑动变阻器的限流式接法，滑片P应置于端，连入电路中的阻值最大，保护电路的安全。 [3]闭合后，将分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，说明电流表分压明显，为减小实验误差，应采用电流表外接法，因此测量电阻时应该接c端。 （2）[1]实物连接图如图所示， [2]根据电路分析，当闭合，将接c端时，电压表、电流表的读数分别为、， 则 将接d端时，电压表、电流表的读数分别为、，则 那么待测电阻阻值。 4.【答案】 a 2.82 282 电阻随电压增大而减小 【详解】（2）[1]实验电路中滑动变阻器采用分压式接法，为了保护用电器，开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于a端，使测量部分电路两端电压为0； （3）[2]电压表量程为3V，分度值为0.1V，所以图（b）所示电压表示数为2.82V； [3]根据欧姆定律可知，发光元件的电阻为 （4）[4]根据欧姆定律可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压增大而减小； （5）[5]由图（c）可知，电流为10.0mA时蓝光发光元件的电压大于红光发光元件，因此可将滑动变阻器R2与红光发光元件串联后再与蓝光发光元件并联后接入电路，如图所示 5.【答案】(1) (2) 等于 (3)1.6/1.7/1.8 【详解】（1）因电流表内阻已知，可将其与待测电阻并联，然后与电流表A2串联接入电路，电路如图 （2）[1]由电路可知 [2]因为考虑了电流表A1的内阻，则利用该方法测量的电阻值无误差，即测量值等于真实的电阻值。 （3）根据E=U+IR0，则U=3-200I，将此函数关系画在电阻的伏安特性曲线上，如图 交点坐标为U=1.7V，则该元件两端的电压为1.7V。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $