7.(10分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象，通过实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压)：

　(1)该同学漏填了U＝1.20 V时对应的电流I，请根据如图甲所示的指针位置，读出电流表的示数，并在上表空格中填上相应的示数.

(2)在如图乙所示的虚线框中画出实验电路图.

可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围为0-10 Ω)、电源、小灯泡、开关、导线若干.

(3)在图丙所示的坐标中画出小灯泡的U－I曲线.

[2004年高考·上海物理卷]

答案：(1)0.42

(2)如图丁所示　(3)如图戊所示

6.(8分)某同学测绘标有“4.8 V　0.3 A”字样的小灯泡的电功率P随电压U变化的图象，要使小灯泡两端的电压从0到4.8 V连续变化，为了使测量尽可能地准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有：

A.电流表(量程为0.6 A，内阻约为1 Ω)；

B.电流表(量程为3 A，内阻约为0.2 Ω)；

C.电压表(量程为6 V，内阻约为2 kΩ)；

D.电压表(量程为15 V，内阻约为4.5 kΩ)；

E.滑动变阻器(阻值范围为0-20 Ω，额定电流为2 A)；

F.滑动变阻器(阻值范围为0-2 kΩ，额定电流为0.5 A)；

G.电池组(电动势为6 V，内阻约为1 Ω).

(1)选用的器材代号为　.

(2)在图甲所示的虚线框中画出实验电路图.

(3)根据实验测量的数据描出P－U图象，如图乙所示，小灯泡在1.5 V电压下的阻值为　　Ω.

甲　　　乙　　 丙

解析：根据小灯泡的额定电压为4.8 V，额定电流为0.3 A可知，电流表选择A，电压表选择C.

要使小灯泡两端的电压由0到4.8 V连续变化，应采用分压电路，滑动变阻器的阻值不宜太大，应选E.

小灯泡正常发光时的电阻R＝＝ Ω＝16 Ω，R≪R_V，因此选用电流表外接法，电路如图丙所示.

由图甲可得，小灯泡在1.5 V电压下的功率为1.0 W，故此时小灯泡的电阻R＝＝2.25 Ω.

答案：(1)ACEG　(2)如图丙所示　(3)2.25

5.(8分)在“测定金属的电阻率”的实验中，用刻度尺测得电阻丝的长度为60.00 cm，测得电阻丝的直径如图甲所示，运用伏安法测得的电压、电流如图乙所示.根据图中示数计算出电阻率ρ的大小为　　 Ω·m.(结果保留两位有效数字)

甲　　　　　乙　　

解析：由题图可得：d＝0.400 mm

U＝2.20 V，I＝0.44 A

可得：ρ＝＝1.0×10^－6 Ω·m.

答案：1.0×10^－6

4.许多精密仪器中常常采用如图所示的电路精确地调节某一电阻两端的电压，图中R₁、R₂是两只滑动变阻器，通过它们可以对负载电阻R₀(阻值约为500 Ω)两端的电压进行粗调和微调.已知两滑动变阻器的最大阻值分别为200 Ω和10 Ω，下列关于R₁、R₂的说法正确的是(　)

A.如果R₁＝200 Ω，R₂＝10 Ω，则调节R₁起粗调作用

B.如果R₁＝10 Ω，R₂＝200 Ω，则调节R₁起微调作用

C.如果R₁＝200 Ω，R₂＝10 Ω，则调节R₂起粗调作用

D.如果R₁＝10 Ω，R₂＝200 Ω，则调节R₂起微调作用

解析：若R₁＝200 Ω，R₂＝10 Ω，则R₂与R₀组成的部分电路的电阻远小于R₁，移动R₁上的滑片很不方便调节R₂两端的电压.当R₁＝10 Ω，R₂＝200 Ω时，移动R₁上的滑片使R₁两端的电压变化较快，移动R₂上的滑片使R₀两端的电压变化相对较慢，故选项D正确.

答案：D

非选择题部分共8小题，共76分.

3.图示是一种测量电阻阻值的实验电路图，其中R₁、R₂是未知的定值电阻，R₃是保护电阻，R是电阻箱，R_x为待测电阻，是一只零刻度在中央、指针可以左右偏转的双向电压表.闭合开关S₁、S₂，调节R，使电压表的指针指在零刻度处，这时R的示数为90 Ω；将R₁、R₂互换后再次闭合S₁、S₂，调节R，使指针指在零刻度处，这时R的示数为160 Ω.那么，被测电阻R_x的数值和R₁与R₂的比值分别为(　)

A.120 Ω，3∶4　 B.125 Ω，4∶3

C.160 Ω，16∶9　 D.250 Ω，9∶16

解析：R₁、R₂交换位置前，有：

＝

R₁、R₂交换位置后，有：

＝

解得：R＝＝120 Ω

＝3∶4.

答案：A

2.在如图所示的电路中，电流表和电压表的示数分别为10 mA和2 V，电压表的内阻为1000 Ω，则待测电阻R_x的真实值应为(　)

A.150 Ω　B.200 Ω　C.250 Ω　D.300 Ω

解析：R_测＝＝

即＝

解得：R_x＝250 Ω.

答案：C

1.在用伏安法测电阻时，若电流表的内阻为1 Ω，电压表的内阻为5000 Ω，R_x约为10 Ω，则图甲、乙两个电路中哪个测量结果较为准确？该电路的系统误差使得测量值比真实值偏大还是偏小？(　)

甲　　　　　乙

A.甲电路，偏大　　　B.甲电路，偏小

C.乙电路，偏大　 D.乙电路，偏小

解析：因为＞，应选用甲电路；若不考虑偶然误差，R_测＝，测量值偏小.

答案：B

2.某电压表的内阻在20 kΩ-50 kΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供了下列器材：待测电压表(量程为3 V)、电流表(量程为200 μA)、电流表(量程为5 mA)、电流表(量程为0.6 A)、滑动变阻器R(最大值为1 kΩ)、电源E(电动势为4 V)、开关S.

(1)所提供的电流表中，应选用　　　.

(2)为了减小误差，要求测量多组数据，试画出符合要求的电路图.

解析：(1)因为通过电压表的电流必须由电流表测定，所以电流表与电压表应串联，这实际上就是一种特殊的伏安法，电压表成了一个“可自报电压的大电阻”，由于电压表的内阻在 20 kΩ-50 kΩ之间，电流表的内阻与电压表的内阻相比可忽略不计，而滑动变阻器R的阻值远小于电压表的内阻，且实验要求测多组数据，因此实验电路中滑动变阻器应接成分压式，这样通过电压表的电流在80 μA-200 μA之间，故电流表应选.根据电流表、电压表的示数，可求得电压表的内阻R_V＝.

(2)电路图如图所示.

答案：(1)　(2)如图所示

金典练习二十五　实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线测定金属的电阻率

选择题部分共4小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.

体验成功

1.用伏安法测量电阻R的阻值，并求出其电阻率ρ.

给定电压表(内阻约为50 kΩ)、电流表(内阻约为40 Ω)、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为 250 Ω)及导线若干.(结果均保留三位有效数字)

(1)画出测量R的电路图.

(2)图甲中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，写出根据此图求R的步骤：　

　.

求出的电阻值R＝　　　 Ω.

(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图乙、丙所示.由图可知其长度为　　　 cm，直径为　　 cm.

(4)由以上数据可求出ρ＝　　Ω·cm.[2003年高考·全国理综卷]

答案：(1)电路图如图丁或戊所示

丁　　　　　　　戊

(2)①作U－I图线，舍去左起第2点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧；②求该直线的斜率，则斜率大小就等于电阻大小　229(221-237均可)

(3)0.800　0.194

(4)8.46×10^－2

3.某同学用如图甲所示的电路测绘标有“3.8 V 0.3 A”字样的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.

(1)除了导线和开关外，有下列一些器材可供选择：

电流表(量程为100 mA，内阻约为2 Ω)；电流表(量程为0.6 A，内阻约为0.3 Ω)；电压表(量程为5 V，内阻约为5 kΩ)；电压表(量程为15 V，内阻约为15 kΩ)；滑动变阻器R₁(最大阻值为5 Ω)；滑动变阻器R₂(最大阻值为50 Ω)；电源E₁(电动势为1.5 V，内阻为0.2 Ω)；电源E₂(电动势为4 V，内阻约为0.04 Ω).

为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表　　，电压表　　，滑动变阻器　　，电源　　.(填器材符号)

(2)根据实验数据，计算并描绘出R－U的图象如图乙所示.由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝的电阻为　　 Ω；当所加电压为3.00 V时，灯丝的电阻为　　 Ω，灯泡实际消耗的电功率为　　 W.

乙

(3)根据R－U图象，可确定小灯泡消耗的电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是图丙中的　　.

丙

解析：(1)小灯泡的额定电流为0.3 A，额定电压为3.8 V，故电流表应选用，电压表应选用，电源应选E₂，分压接法中滑动变阻器应小于待测电阻，滑动变阻器选R₁.

(2)由图象可知，当小灯泡不工作时U＝0，R＝1.5 Ω

当U＝3.00 V时，R′＝11.5 Ω，此时小灯泡消耗的电功率为：

P′＝＝0.78 W.

(3)虽然随着工作电压的增大，小灯泡的灯丝温度升高，灯丝的电阻增大，但由图乙可知，小灯泡两端的电压越大，流过它的电流也越大，根据P＝IU可知，P－U图象如选项A所示.

答案：(1)　　R₁　E₂

(2)1.5　11.5　0.78　(3)A