3.1导体的伏安特性曲线 同步练习（Word版含答案）

3.1导体的伏安特性曲线
一、单选题
1．导体的伏安特性曲线表示导体的导电特性。下图是、两个导体的伏安特性曲线，其中图线的斜率为，并且图线与横轴成角。关于这两个导体的伏安特性曲线的下列说法正确的是（　　）
A．导体的电阻值不随电压变化而变化，的电阻随电压的增大而增大
B．两条图线的交点表示此状态下两导体的电阻相等
C．导体为线性元件，且
D．导体是非线性元件，曲线上某点切线的斜率为相应状态的电阻的倒数
2．两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．两电阻的阻值为小于
B．两电阻串联在电路中时，两端电压大于两端电压
C．两电阻并联在电路中时，消耗的功率大于消耗的功率
D．两电阻并联在电路中时，的电流大于的电流
3．某同学用伏安法测一个未知电阻Rx ，用甲、乙图所示的电路各测试一次，依图甲测得的数据是U=2.00 V，I=1.00 mA，依图乙测得数据是U ′=1.90 V，I ′=2.00 mA，下列说法正确的是（　　）
A．选用甲方法更好，因为甲电路测量的误差较小，真实值应小于2000Ω
B．选用乙方法更好，因为乙电路测量的误差较小，真实值应小于950Ω
C．甲电路的电流I和乙电路的电压U′都是准确值，所以电阻的真实值为1900Ω
D．甲测得阻值为2000 Ω，乙测得950Ω，所以电阻的真实值应该为1475Ω
4．某兴趣小组研究一只小灯泡，做出其图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．随着灯泡两端所加电压增大，灯泡的电阻减小
B．加电压时，灯泡的电阻约是
C．加电压时，灯泡的电阻为
D．白炽灯是非线性元件，不能用欧姆定律计算它的电阻
5．某导体的伏安特性曲线如图中AB段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（　　）
A．B点的电阻为12Ω
B．B点的电阻为4Ω
C．导体的电阻因温度的影响改变了1Ω
D．导体的电阻因温度的影响改变了10Ω
二、多选题
6．假设某同学通过实验得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示，图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，则（　　）
A．白炽灯的电阻随电压的增大而增大
B．在A点，白炽灯的电阻可表示为tanβ
C．在A点，白炽灯的电阻可表示为
D．在A点，白炽灯的电阻可表示为
7．如图（a）所示电路中，定值电阻R1=R2=5Ω，电容器电容C=500μF，电源电动势E=3.0V，内阻不计。开始时，单刀双掷开关S断开，电容器不带电。图（b）和图（c）分别为电容器两极间电压UC、电容器支路中电流IC随时间t变化的关系图线，规定电容器支路中电流方向向左为正方向，下列说法正确的是（　　）
A．图（b）是开关S先置于1时的图像，图（c）是开关S置于1足够长时间后再置于2后的图像
B．图（b）中a=3.0V，图（c）中图线与坐标轴围成的面积等于1.5×10-3C
C．图（b）中的t1和图（c）中的t2相等
D．若开关S先置于1足够长时间后再置于2，经过0.1s电容器放电完毕，则流过定值电阻R2的平均电流为15mA
三、非选择题
8．有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图像，有下列器材供选用：
A．电压表（0~3V，内阻6kΩ）
B．电压表（0~15V，内阻30kΩ）
C．电流表（0~3A，内阻0.1Ω）
D．电流表（0~0.6A，内阻0.5Ω）
E.滑动变阻器（10Ω，2A）
F.滑动变阻器（200Ω，0.5A）
G.直流电源（电动势4.5V，内阻不计）
（1）用如图甲所示的电路进行测量，电压表应选用___________，电流表应选用___________，滑动变阻器应选用___________。（用序号字母表示）
（2）通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由图像可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_____Ω。
9．要测绘一个标有“ ”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到，并便于操作。已选用的器材有：
电池组（电动势为，内阻约）；
电流表（量程为，内阻约）；
电压表（量程为，内阻约）；
电键一个、导线若干。
（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的______（填字母代号）。
A．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）
B．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）
（2）实验的电路如图1所示，应选______（填字母代号）。
（33）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示，当这个小灯泡电压为时，小灯泡内阻为______。
10．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了8组数据，在图1所示的I-U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。
（1）根据图线的坐标数值，请在图2中选出该实验正确的实验电路图___________（选填“甲”或“乙”）。
（2）根据所选电路图，请在图3中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。（_______）
（3）由图1可知，该小灯泡的电阻随电压的升高而___________。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
11．在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡额定电压为2.5V、电流为0.3A。
（1）部分连线的实物照片如图甲所示，请在答题纸上完成实物连接图______；
（2）某次实验中，当电流表的示数为0.18A，电压表的指针如图乙所示，则电压为_____V，此时小灯泡的功率是_____W；
（3）正确测量获得的伏安特性曲线是下列图像中的_________（填字母）。
A．B．
C．D．
12．（1）某同学用游标卡尺来测玻璃管的外径时，示数如图所示，该玻璃管的外径为___________mm；
（2）某同学做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，
器材有：待测小灯泡一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧；
电压表一个，量程0~3V，内阻约为；
电流表一个，量程0~0.6A，内阻约为；
滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干。
实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调。
①请在图甲中补全测量的电路图；（_______）
②图甲中开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于___________（选填“端”、“端”或“正中间”）；
③该同学通过实验作出小灯泡的图像如图乙所示，则小灯泡的电阻随电压的升高而___________（选填“增大”或“减小”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．B
【详解】
AD．因为B元件的伏安特性曲线是弯曲的曲线，所以导体B是非线性元件，各点与原点的连线的斜率表示电阻的倒数，不是某点切线的斜率表示电阻的倒数，根据图象可知，各点与原点的连线的斜率逐渐增大，所以导体B的电阻随电流的增大而减小，故AD错误；
B．两线的交点处，U和I相等，此时电阻
也相等，故B正确；
C．因为A元件的伏安特性曲线是直线，所以A是线性元件，其斜率的倒数等于其电阻，但斜率不能用倾角的正切值求解，故C错误。
故选B。
2．B
【详解】
A．图象斜率表示电阻，故两电阻的阻值为大于，故A错误。
B．两电阻串联在电路中时，电流相等，根据欧姆定律结合的分析可知
故B正确；
C．两电阻并联在电路中时，电压相等，根据可知：消耗的功率小于消耗的功率，故C错误；
D．两电阻并联在电路中时，电压相等，根据得：的电流小于的电流，故D错误。
故选B。
3．A
【详解】
电流相对变化为
电压相对变化为
对比可知电压表分流对实验影响大，所以应选择电流表接法（图甲），被测阻值为
由于电压表的读数大于待测电阻两端电压，则测量值偏大，即真实值应小于，故选A。
4．C
【详解】
A．I-U图像上点与原点连线斜率的倒数表示电阻，由图可知随着灯泡两端所加电压增大，灯泡的电阻增大，故A错误；
B．加电压时，灯泡的电阻为
故B错误；
C．加电压时，灯泡的电阻为
故C正确；
D．白炽灯是非线性元件，但属于纯电阻元件，仍能用欧姆定律计算它的电阻，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】
导体在A、B两点的电阻分别为
导体的电阻因温度的影响改变了10Ω。综上所述可知ABC错误，D正确。
故选D。
6．AD
【详解】
A．由图示图象可知，随电压增大，通过灯泡的电流增大，电压与电流的比值增大，灯泡电阻变大，故A正确；
BCD．在A点，白炽灯的电阻由欧姆定律可知
由于纵坐标与横坐标的标度可能不同，所以不能用
计算电阻值，更不能用tanα、tanβ计算，故BC错误D正确。
故选AD。
7．ABD
【详解】
A．开关接1时，电容器处于充电过程，电压逐渐增大，开关接2时，电容器处于放电过程，电流逐渐减小，则图（b）是开关S先置于1时的图像，图（c）是开关S置于1足够长时间后再置于2后的图像所以A正确；
B．充电时电容器两极板的最大电压等于电源电动势
则图（b）中a=3.0V。
放电时，电容器所储存的电荷量为
根据
所以图（c）中图线与坐标轴围成的面积等于1.5×10-3C，则B正确
C．由于电容器的充放电时间不同，所以C错误；
D．若开关S先置于1足够长时间后再置于2，经过0.1s电容器放电完毕，则有
则流过定值电阻R2的平均电流为15mA，所以D正确；
故选ABD。
8．A D E 10
【详解】
（1）灯泡额定电压是2.8V，则电压表应选A。
灯泡正常发光时的电流
电流表应选D。
滑动变阻器采用分压接法，选择最大阻值较小的E。
（2）由图乙所示图像可知，灯泡额定电压2.8V对应的电流为0.28A，灯泡正常发光时的电阻
9．A B 10
【详解】
实验要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到，则滑动变阻器采用分压式接法，为了方便操作，滑动变阻器应该选择阻值较小的，即A；
灯泡正常工作时的电阻
电压表内阻约为，电流表内阻约为，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法；又实验要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到，则滑动变阻器采用分压式接法。所以应选择图B所示电路图。
当这个小灯泡电压为时，由小灯泡的伏安特性曲线知此时流过小灯泡的电流为，故此时小灯泡的内阻
10．甲 见解析 增大
【详解】
（1）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，要求电压，电流从零开始变化，且小灯泡的电阻远远小于电压表的内阻，所以该实验应采用滑动变阻器分压式，电流表外接法测量，故选甲电路。
（2）按照电流原理图，连线如图所示
（3）图线的斜率表示电阻的倒数，由图1知图线斜率减小，则小灯泡的电阻随电压的升高而增大。
11． 1.50 0.27 C
【详解】
（1）小灯泡额定电压为2.5 V，故电压表选择0~3 V的量程；测绘小灯泡的伏安特性曲线时，电压、电流需从0开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法；电流表采用外接法。故实物连接图如图所示
（2）结合量程可读出电压表的示数为1.50 V，故小灯泡的功率
P＝UI＝0.27 W
（3）随着电压的增大，小灯泡的电阻越来越大，ABD错误，C正确。
故选C。
12．102.30 B 增大
【详解】
（1）玻璃管的外径为102mm+0.05mm×6=102.30mm
（2）①因电压表内阻远大于小灯泡的电阻，则采用电流表外接，则在图甲中补全测量的电路图如图；
②图甲中开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于B端；
③根据小灯泡的图像可知，随电压的增加，图像上各点与原点连线的斜率减小，则电阻变大，即小灯泡的电阻随电压的升高而增大。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页