测绘小灯泡伏安特性曲线实验..-33页精选文档

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实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线(含例题)

实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线(含例题)描绘小灯泡的伏安特性曲线（含例题）【知识梳理】1、实验原理在纯电阻电路中，电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系，但在实际电路中，由于各种因素的影响，U―I图像不再是一条直线。

读出若干组小灯泡的电压U和电流I，然后在坐标纸上以U为纵轴，以I为横轴画出U―I曲线。

2、实验步骤（1）、适当选择电流表，电压表的量程，采用电流表的外接法，按图中所示的原理电路图连接好实验电路图。

（2）、滑动变阻器采用分压接法，把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的A端，电路经检查无误后，闭合电键S。

（3）、改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U，记入记录表格内，断开电键S；（4）、在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流I，横轴表示电压U，用平滑曲线将各点连接起来，便得到伏安特性曲线。

（5）、拆去实验线路，整理好实验器材。

3、注意事项（1）、因本实验要作出I―U图线，，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此，变阻器要采用分压接法；（2）、本实验中，因被测小灯泡电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法；（3）、电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使小灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值（如0.5V）时，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压；（4）、电键闭合前变阻器滑片移到图中的A端；（5）、坐标纸上建立坐标系，横坐标所取的分度例应该适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。

连线一定用平滑的曲线，不能画成折线。

4、误差分析（1）、测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的I值比真实值偏大；（2）、描绘I―U线时作图不准确造成的偶然误差。

5、知识延伸电流表的解法：（1）内接法：如图所示，待测电阻的测量值R测：R测U测UA URUAURRA Rx显然R测Rx所以Rx R测RA I测I测IAIR当RxRA时，Rx R测，系统的相对误差很小，可以忽略不计，所以内接法适用于测量高阻值电阻。

实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线

6.课堂检测题
2）有一个小灯泡标有“3V 0.3W”的字样，现要测量这个小灯泡的I-U图线，下列器材可选用：实验电压表应该选用0-3V（0-3V或0-15V），电流表0-0.6A（0-0.6A或0-3A）；为了使电压表从零开始调节，请画出实验图。
解答：
7.课堂小结
（1）测绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析其变化规律及其原因。
问题七：某点的电阻如何表示？图线上的切线（斜率）发生了变化，这反应了什么问题？
解答：在I-U图中小灯泡的电阻，根据欧姆定律，该点的横坐标除以纵坐标可得出，而不是该点切线的斜率，但曲线的斜率变化能说明电阻的变化。
5.数据处理：利用测出的数据画出I-U图
问题八：实验中存在哪些误差？
解答：电表的读数，数据描点，电压表的内电阻的影响。
6.课堂检测题
（1）关于小灯泡的伏安特性曲线，下列说法正确的是 A 小灯泡适用于欧姆定律 B 小灯泡的伏安特性曲线之所以是曲线是因为小灯泡的电阻随温度变化而变化造成的。
C 小灯泡的伏安特性曲线是曲线说明小灯泡是非线性元件。 D 小灯泡的伏安特性曲线上的某一点的电阻等于该点的切线的斜率。
预习，解答学生疑点。 2.实验电路的设计问题一：请你设计一个电路来测绘小灯泡的多组U-I的数据，要求小灯泡两端的电压从零开始连续变化，画出你的设计电路图。解答:
3.实验电路的实物连接
问题二：电路的连接应该按照什么样的顺序？有什么要求？
解答：把实物按照电路图的位置对应好，按照“先串后并”的顺序连接，沿着电流的方向先连接电池、开关、滑动变阻器、电流表、小灯泡、电池，最后把电压表到小灯泡的两端。
4.分组实验：在表格中相应位置记录数据
U/V I/A

测绘小灯泡伏安特性曲线实验..

6．误差较大的点要舍去，U－I图线应是平滑曲线而非折线，且横纵坐标标度适中。
八、误差分析
1．由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差．
2．在坐标纸上描点、作图带来误差．
(2011 年深圳一模)有一个额定电压为 2.8 V，功率约为 0.8 W 的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯
．
(2)①开始实验前他的实物接线如下图甲所示，请指出该学生实
物接线中的错误有哪些？
a．滑动变阻器采取限流；接法；
b．导线接在变阻器的；滑动触头上；
c．电压表采取串联接入； d．电流表选择量程太．大．
②请就此在下图乙中进行正确的连接．
例2 一只小灯泡，标有“3 V,0.6 W”字样．现用如图所
给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R1.
(2)移动滑动变阻器触头位置，使滑动变阻器阻值由小到大逐渐改变，在灯泡额定电压范围内测出12组不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格.
U/
V
0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
I/A 0
U/
V
1.6
2.0
2.4
2.8
3.2
3.6
3.8
I/A
3．断开开关，拆下导线，将仪器恢复原样。 4.画出伏安特性曲线
七、注意事项
1．电路的连接方式 (1)电流表应采用外接法：因为小电珠的电阻很小，与
0～0.6 A电流表串联时，电流表的分压影响不能忽略； (2)滑动变阻器应采用分压式连接：目的是为了使小
电珠两端的电压能从零开始连续变化．
2．闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到小电珠分得电压为零的位置，可以使开关闭合时小电珠电压能从零开始变化．同时，也为了防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．

实验：测绘小灯泡伏安特性曲线(基础、简洁篇)

绝密★启用前实验1：测绘小灯泡的伏安特性曲线规律总结：1．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较上电压的RE2. 两种接法的适用条件(1)限流式接法：测量范围小，或者待测用电器阻值跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小．(2)分压式接法：测量范围大，或者待测用电器的电阻比滑动变阻器的总电阻要大．3.电流表的外接法和内接法的比较由于电压表、电流表并非理想电表，所以实验中要考虑电表的内阻。

大内偏大：测量大电阻用内接法，测量值比真实值偏大小外偏小：测量小电阻用外接法，测量值比真实值偏小本实验由于电压表的阻值比灯泡的阻值大得多，经过电压表的电流比灯泡的电流小得多，因此电流表的读数几乎接近经过灯泡的电流，所以本实验要用电流表的外接法。

一、单选题(共2小题,每小题5.0分,共10分)1.要描绘一个小灯泡的伏安特性曲线，所用器材如下a．小灯泡，型号为“3 V，0.6 A”b．电流表（0~0.6 A，内阻约1 Ω）c．电压表（0~3 V，内阻约3 kΩ）d．直流电源（4 V，内阻不计）e．滑动变阻器（0~15 Ω）f．电键要求灯泡两端的电压从0开始连续调节，下列四个电路图应选哪一个？（）A．B．C．D．2.(多选)如图所示，甲、乙两图分别为测量灯泡电阻R的电路图，下列说法正确的是()A．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法B．甲中R测>R真，乙中R测<R真C．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使R≪R V，故此法测较小电阻好D．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R≫R A，故此法测较大电阻好二、多选题(共2小题,每小题5.0分,共10分)3.（多选）实验中可以利用滑动变阻器来改变用电器R L两端的电压，可以有图中（a）、（b）两种电路.用R0表示滑动变阻器的全部阻值，选择哪个电路更合适，以下叙述中正确的是（）A．若R0约为4R L，则采用电路（a）比较合适B．若R0约为4R L，则采用电路（b）比较合适C．若R0远小于R L，则采用电路（a）比较合适D．若R0远小于R L，则采用电路（b）比较合适4.(多选)如图所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A，电流表的内阻为0.2 Ω，那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是()A．Rx的测量值比真实值大B．Rx的测量值比真实值小C．Rx的真实值为99.8 ΩD．Rx的真实值为100.2 Ω分卷II三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)5.一只小灯泡，标有“3 V,0.6 W”字样．现用图示的器材测量该小灯泡的伏安特性曲线，(滑动变阻器最大阻值为10 Ω；电源电动势为6 V，内阻为1 Ω；电流表内阻为1 Ω，电压表的内阻为10 kΩ)．(1)在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用__________(选填“内接”或“外接”)法．滑动变阻器的连接方式应采用________(选填“分压式”或“限流式”)；(2)用笔画线当导线，根据设计的电路图将实物图连成完整的电路(图中有三根导线已经接好)．6.有一个额定电压为3.8 V，额定功率约为1 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这只灯泡的伏安特性图线，有下列器材可供选用：A．电压表V1(0～6 V，内阻约为5 kΩ)B．电压表V2(0～15 V，内阻约为30 kΩ)C．电流表A1(0～3 A，内阻约为0.1 Ω)D．电流表A2(0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω)E．滑动变阻器R1(10 Ω，5 A)F．滑动变阻器R2(200 Ω，0.5 A)G．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)H．开关、导线（1）实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）(2) 实验中，电压表选，电流表选，滑动变阻器选．(请填写选项前对应的字母)(3) 测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为Ω(结果保留两位有效数字)；随着电压增大，温度升高，小灯泡的电阻．（填“增大”，“减小”或“不变”）(4)若将此灯泡与电动势12 V、内阻为1 Ω的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为Ω的电阻．(结果保留两位有效数字)答案解析1.【答案】A【解析】描绘小灯泡的伏安特性曲线，用电压表测出灯泡电压，用电流表测通过灯泡的电流，滑动变阻器采用分压接法，因灯泡内阻为：，故灯泡内阻接近电流表内阻，故电流表采用外接法，故A正确，B、C、D错误.2.【答案】ACD【解析】甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法A正确；甲图实际测量值为灯泡和电压表并联之后的阻值，所以R测<R真，而乙图实际测量值为灯泡和电流表串联之后的值，所以R测>R真所以B错误；甲电路是由于电压表分流导致的实验误差，所以当R≪R V时，电压表分流较小，故此电路适合测量小电阻．反之则是乙图．所以C、D正确.3.【答案】AD【解析】若约为，根据串联电路分压规律可知，采用限流式接法，滑动变阻器调压范围大，故采用电路（a）比较合适，A正确，B错误；若远小于时，滑动变阻器采用分压式接法调压范围大，则采用电路（b）比较合适，故C错误，D正确．4.【答案】AC【解析】因为电流表和Rx直接串联，所以电流表读数I′等于流过Rx的真实电流I，电压表并联在电流表和串联电路的两端，故电压表读数U′大于Rx两端的真实电压U，所以Rx的测量值Rx′＝大于真实值Rx＝Rx，故A对．Rx的真实值为：Rx＝＝＝Ω＝99.8 Ω，故C对．5.【答案】(1) 外接分压式(2)如图：【解析】(1)对灯泡由R＝＝15 Ω，满足电压表内阻远大于小灯泡电阻，所以电流表应采用外接法；测量该小灯泡的伏安特性曲线，电压要从零开始，所以滑动变阻器的连接方式应采用分压式．(2)连接时导线不能交叉，并注意电流表应采用外接法，滑动变阻器的连接方式应采用分压式，如图所示：6.【答案】（1）B （2）ADE（3）16 Ω 增大（4）34【解析】（1）为描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，故应选E；灯泡额定电压为3.8 V，电压表应选择A，灯泡额定电流为：，电流表选择D，灯泡正常发光时的电阻：，电流表内阻为：，电压表内阻为，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路应选择图B所示电路；（2）由（1）分析可知，电压表选择A，电流表选择D，滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器选择E；（3）由图示图象可知，随增大，增大，实际功率增大，灯泡温度升高，电压与电流表的比值增大，灯泡电阻增大；由图示图象可知，电压：时，电流，此时灯泡电阻：；（4）灯泡正常发光时，串联电阻两端电压，串联电阻阻值.。

描绘小灯泡的伏安特性曲线实验

一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线，分析曲线的变化规律.二、实验原理1.用电流表测出通过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组（U，I）值，在U-I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来，就可得到小灯泡的伏安特性曲线.2.小灯泡（3.8 V，0.3 A）的电阻很小，当它与电流表（量程为0.6 A）串联时，电流表的分压影响很大，故为了准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线，即测出U、I的值，电流表应采用外接法；为使小灯泡上的电压能从零开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式接法.三、实验器材小灯泡（3.8 V，0.3 A）或（9 V，0.7 A）一只，电压表（0~3 V~15 V）、电流表（0~0.6 A~3 A）各一只，滑动变阻器一只，学生低压直流电源（或电池组）、开关一只、导线若干、坐标纸、铅笔.五、实验注意事项1.由于小灯泡的电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法.2.因本实验要作出I-U图线，要求测出电压从零变化至U额的多组数据，因此滑动变阻器要采用分压式接法.3.开关闭合前滑动变阻器的滑片应移到图51-1中的A端，调节滑片时要注意电压不能超过小灯泡的额定值.4.实验中各组读数要选择均匀，间隔大致相等，作图时两坐标轴的标度要适当，使图线不会偏向一边或过小或过大.5.画I-U曲线时，不能画成折线，而应画成平滑的曲线，偏差较大的点应舍弃.一、仪器的选择与电路的设计1.电学实验中仪器的选择方法（1）基本原则①安全——不损坏实验器材.②精确——尽可能减少实验误差.③方便——便于实验操作、读数和数据处理.（2）实验仪器的选取①电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流.②用电器的额定电流应大于或等于通过它的实际电流.③电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值，一般两表的指针应指到满偏刻度的12至满偏之间的位置为宜.2.滑动变阻器的两种接法及选择方二、螺旋测微器2.原理：精密螺纹的螺距是0.5 mm，即K每旋转一周，P前进或后退0.5 mm，可动刻度分成50等份，每一等份表示0.01 mm，即可动刻度每转过一等份，P前进或后退0.01 mm.因此，从可动刻度旋转了多少等份就知道长度变化了多少个0.01 mm.用它测量长度，可以精确到0.01 mm，还可以估读到0.001 mm（即毫米的千分位），因此螺旋测微器又称为千分尺.3.读数方法：先从固定刻度G上读出半毫米整数倍的部分，不足半毫米的部分由可动刻度读出，即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的横线重合，从而读出可动刻度示数（注意估读），即有：测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度（注意单位为mm）.如图50-5所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米而从可动刻度上读的示数为14.5格，最后的读数为：2.0 mm+14.5×0.01mm=2.145 mm.图50-54.注意事项（1）测量前需校对零点：先使测砧A与测微螺杆并拢，观察可动刻度的零刻度线与固定刻度的轴向线是否重合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度是否重合，否则应加以修正.2）读数时，除注意观察毫米整数刻度线外，还要特别注意半毫米刻度线是否露出.螺旋测微器要估读，以毫米为单位时要保留到小数点后第三位.（3）测量时，当螺杆P快要接触被测物体时，要停止使用粗调旋钮K，改用微调旋钮K′，当听到“咔、咔”响声时，停止转动微调旋钮K ′，并拧紧固定旋钮.这样做既可以保护仪器，又能保证测量结果的准确.（2）在不知道Rx 、RV 、RA 的大约值时，可用试触法.如图50-8所示，触头分别接触a 、b ，如表变化大，说明表分压大，应选外接法；如表变化大，说明表分流大，应选内接法.2.电流表内接法与外接法的选择方法内接法外接法电路图误差分析电流表分压 U 测＝U x ＋U A 电压表分流I 测＝I x ＋I V 电阻测量值 R 测＝U 测I 测＝R x ＋R A >R x测量值大于真实值R 测＝U 测I 测＝R x R VR x ＋R V <R x测量值小于真实值适用条件R x >R A R VR x <R A R V(1)直接比较法：当R x≫R A时用内接法；当R x≪R A时用外接法．本实验一般选择3伏电源，3伏挡伏特表(内阻为3千欧或1千欧)，安培表0.6安挡(内阻约为0.1欧)，金属丝电阻大约5～10欧，显然应取外接法，但待测电阻往往很不直观，这就需要用下面两种方法确定测量电路．(2)临界值计算法：由误差理论知当R x＝R A R V时，内接法、外接法一样，我们称R A R V为临界值；R x>R A R V时，可用内接法；R x<R A R V时，可用外接法．(3)测试判断法：当R x、R A、R V大约值都不清楚就用测试判断法．如图1所示，将单刀双掷开关S分别接触a点和b点，若看到安培表示数变化比伏特表示数变化大，则说明伏特表分流影响较大，应该选内接法；若伏特表示数变化比安培表示数变化大，则说明安培表分压影响较大，应该选外接法．二、限流电路和分压电路1.限流电路如图3所示，实际上滑动变阻器的右边部分并没有电流流过．该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R用两端的电压调节范围：U≥U用≥UR用R0＋R用；电流调节范围：UR用≥I用≥UR0＋R用.即电压和电流不能调至零，因此调节范围较小．要使限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大R0.另外，使用该电路时，在接通前滑片P置于电阻最大的位置．2.分压电路如图4所示，实质上滑动变阻器的左边部分与R用并联后再与滑动变阻器的右边串联．注意滑动变阻器的两端都有电流流过，且电流不相同．该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R用两端的电压调节范围为U≥U用≥0，即电压可调到零，电压调节范围大．电流调节范围为ER用≥I用≥0.使用分压电路，当R0<R用时，调节性能好．通电前，滑片P置于A端，使U用＝0.3.两种用法的选择如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采用分压接法：(1)用电器的电压或电流要求从零开始连续可调．(2)要求用电器的电压或电流变化范围大，但滑动变阻器的阻值小．(3)采用限流接法时限制不住，电表总超量程，用电器总超额定值．在安全(I滑额够大，仪表不超量程，用电器上的电流、电压不超额定值，电源不过载)、有效(调节范围够用)的前提下，若R用≤R0，原则上两种电路均可采用，但考虑省电、电路结构简单，可优先采用限流接法；而若R用≫R0，则只能采用分压电路．三、电表的选择与读数1.电表的选择实验中，电表的选择首先要估算电路中电流、电压的调节范围，依据电压、电流的调节范围选择电表．一般依据下列原则：(1)在不超过量程的前提下，选择小量程电表． (2)电表的读数一般不应小于量程的13.2.电表的读数方法最小分度是“1”的电表，测量误差出现在下一位，下一位按110估读，如最小刻度是1 mA 的电流表，测量误差出现在毫安的十分位上，估读到十分之几毫安．最小分度是“2”或“5”的电表，测量误差出现在同一位上，同一位分别按12或15估读．如学生用的电流表0.6 A 量程，最小分度为0.02 A ，误差出现在安培的百分位，只读到安培的百分位，估读半小格，不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格读数，以安培为单位读数时，百分位上的数字可能为0、1、2…9；学生用的电压表15 V 量程，最小分度为0.5 V ，测量误差出现在伏特的十分位上，。

实验：测定小灯泡的伏安特性曲线正式文档

2．电路图
实验电路
安培表采用“外接法”. 可使测出的小灯泡的电压、电流更准确。滑动变阻器采用“分压接法”.可使小灯泡两端的电压从零开始连续变化。
实验器材
小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、电键、导线
实验步骤
(1) 按照如图所示的电路图连接成实验电路（安培表外接，变阻器用分压式，开关处于断开状态，变阻器触头位于电压表读数为零处）。 (2)闭合开关S，移动滑动变阻器触头位置，测出 12组不同的电压值U和电流值I。并将测量数据填入表格。
二、限流和分压电路的选取 R
x
2.分压式
A
P R B
E
s
图中变阻器起分压作用，求待测电阻Rx的电压可调范围分压式电路的特点: 1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大. 但电路结构较为复杂.
0~ E
2.电能损耗较大.
二、限流和分压电路的选取
限流式
可调范围变阻器
Rx E~E Rx R
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练习2.已知电流表的内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为10KΩ，若待测电阻约为5Ω，外用伏安法测其电阻应采用电流表______ 接法较好。若待测电阻约为500Ω，用伏内安法测其电阻应采用电流表_____接法较好。
RX
V
a
P
A
b
例3.指针P分别接触a和b,发现电压表示数无明显变化,电流表示数有明显变化,则P应接 b .
A
电阻的测量
伏安法测电阻外接法
内接法
电流表的分压 R真＜R测 R>>RA
误差来源伏特表的分流测量结果测量条件 R真＞R测 R<<RV

小灯泡伏安特性曲线实验报告范文.doc

小灯泡伏安特性曲线实验报告范文篇一：《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验报告一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线，并对其变化规律进行分析。

二、实验原理1。

金属导体的电阻率随温度的升高而增大，导致金属导体的电阻随温度的升高而增大。

以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。

2。

小灯泡电阻极小，所以电流表应采用外接法连入电路；电压应从0开始变化，所以滑动变阻器采用分压式接法，并且应将滑动变阻器阻值调到最大。

三、实验器材小灯泡一盏，电源一个，滑动变阻器一个，电压表、电流表各一台，开关一个，导线若干，直尺一把。

四、实验电路五、实验步骤1。

按照电路图连接电路，并将滑动变阻器的滑片P移至A端，如图：2。

闭合开关S，将滑片P逐渐向B端移动，观察电流表和电压表的示数，并且注意电压表示数不能超过小灯泡额定电压，取8组，记录数据，整理分析。

3。

拆除电路，整理桌面，将器材整齐地放回原位。

以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。

八、实验结论1。

小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线2。

曲线原因的分析：根据欧姆定理，R U应该是一条直线，但是那仅仅是理想IU来说，RI电阻，R是恒定不变的但是在现实的试验中，电阻R是会受到温度的影响的，此时随着电阻本身通过电流，温度就会增加，R自然上升，对于R代表图线中的斜率，当R不变时，图像是直线，当变化时，自然就是曲线。

九、误差分析1。

测量时未考虑电压表的分流，造成电流I的实际值大于理论值。

2。

读数时没有读准确，在估读的时候出现误差。

3。

描绘图像时没有描绘准确造成误差。

篇二：描绘小灯泡的伏安特性曲线《测量小灯泡伏安特性曲线》实验课题任务是：电学知识告诉我们当电压一定时电流I与电阻R成反比，但小灯炮的电阻会随温度的改变而变化，小灯泡（6。

3V、0。

15A）在一定电流范围内其电压与电流的关系为UKIn，K和n是与灯泡有关的系数。

实验测绘小灯泡伏安特性曲线

(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电
阻要大)．
基础回放
3．注意事项 (1)电路的连接方式： ①电流表应采用外接法：因为小灯泡(3．8 V,0．3 A)的电阻很小，与 0～0．6 A 的电流表串联时，电流表的分压影响很大． ②滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小灯泡两端的电压能从零开始连续变化． (2)闭合开关 S 前，滑动变阻器的触头应移到使小灯泡分得电压为零的一端，使开关闭合时小灯泡的电压能从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝． (3)I－U 图线在 U0＝1．0 V 左右将发生明显弯曲，故在 U＝1．0 V 左右绘点要密，以防出现较大误差．
动势为 1．5 V、内阻为 5 Ω 的电源两端，小灯泡消耗的功率是___0_._1___W．
在灯泡的 I－U 图上作出电源的 I－U 图线，交点坐标即为这个电源给这个灯泡供电时的电压和电流，此时 P 灯＝IU＝0．1×1 W＝0．1 W．
图1
课堂探究
考点二对实验数据处理与分析的考查
【例 2】物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为 0．75 W，额定电压值已模糊不清．他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为 2 Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压 U＝ PR＝ 0.75×2 V ＝1．22 V．他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘制灯泡的 U－I 图线，进而分析灯泡的额定电压． A．电压表 V(量程 3 V，内阻约 3 kΩ) B．电流表 A1(量程 150 mA，内阻约 2 Ω) C．电流表 A2(量程 500 mA，内阻约 0．6 Ω) D．滑动变阻器 R1(0～20 Ω) E．滑动变阻器 R2(0～100 Ω) F．电源 E(电动势 4．0 V，内阻不计) G．开关 S 和导线若干 H．待测灯泡 L(额定功率 0．75 W，额定电压未知)

测绘小灯泡的伏安特性曲线

灯泡伏安特性曲线
描述小灯泡两端电压与通过其电流的关系。
灯泡发光效率
随电压增加而提高，但电压过高会损坏灯泡。
灯泡的伏安特性曲线
1
测绘的基本原理
2
3
伏安表、电源、滑动变阻器、开关、小灯泡等。
测绘仪器
连接电路图，调整滑动变阻器滑片，控制小灯泡两端电压，记录伏安表的示数。
测绘步骤
根据测绘数据绘制伏安特性曲线，分析曲线特征。
详细描述
06
实验结论与展望
03
了解了小灯泡的电阻随温度变化的现象
实验结果表明，小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，这反映了金属导体的电阻随温度变化的规律。
实验结论
01
成功绘制了小灯泡的伏安特性曲线
通过实验数据，可以观察到小灯泡的电流随着电压的变化而变化的规律，成功绘制出了伏安特性曲线。
02
验证了欧姆定律
电流表
量程
电压表的量程通常为0-2V或0-6V。
内阻
电压表的内阻通常为几千欧姆到几十千欧姆不等。
电压表
类型
导线通常为铜导线或镀银导线。
长度
导线的长度通常为几十厘米到几米不等。
导线若干
类型
开关可以为机械开关或半导体开关。
额定电流
开关的额定电流通常与电源电流相同。
开关若干
04
实验步骤
连接电路
按照电路图搭建电路，确保连接正确无误。
开始实验，记录数据
1
分析数据，绘制伏安特性曲线
2
3
将实验测得的数据整理成表格，包括电压值和对应的电流值。
根据数据绘制伏安特性曲线，横坐标为电压，纵坐标为电流。
分析曲线的形状和变化趋势，了解小灯泡的伏安特性。

实验测绘小灯泡的伏安特性曲线

实验测绘小灯泡的伏安特性曲线一、实验目的测绘小灯泡的伏安特性曲线．二、实验器材小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、开关、坐标纸．三、实验原理用电流表和电压表测出灯泡在不同电压下的电流，建立U -I 坐标系，描点连成直线或平滑曲线即得到小灯泡的伏安特性曲线．为了尽可能多取些数据点并减小实验误差，应选用电流表外接法，滑动变阻器分压接法电路，因为小灯泡的电阻值较小．四、实验步骤 1．连接电路将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所示电路． 2．测出小灯泡在不同电压下的电流(1)闭合开关S 前，滑动变阻器触头应移到最左端，以使开关闭合时小灯泡电压能从0开始变化；同时，这样做也防止开关刚闭合时小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝．(2)移动滑动变阻器触头位置，测出12组不同的电压值U 和电流值I ，并将测量数据填入表格. 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.83.画出伏安特性曲线(1)在坐标纸上以U 为横轴、以I 为纵轴，建立坐标系．(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点．(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小灯泡的伏安特性曲线． 4．拆除电路，整理仪器．五、注意事项 1．电路的连接方式(1)电流表应采用外接法：因为小灯泡的电阻很小，与0～0.6 A 电流表串联时，电流表的分压影响不能忽略．(2)滑动变阻器应采用分压式连接：目的是为了使小灯泡两端的电压能从零开始连续变化．2．闭合开关S 前，滑动变阻器触头应移到小灯泡分得电压为零的位置，可以使开关闭合时小灯泡电压能从零开始变化．同时，也为了防止开关刚闭合时小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝．U / V 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 A3．I-U图线在U＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V左右测绘点要密，否则将出现很大误差．4．电流表选择0.6 A量程，电压表量程选择视小灯泡的额定电压而定，即使用的若是“3.8 V,0.3 A”的小灯泡，选用电压表的15 V量程，若使用“2.5 V,0.6 A”的小灯泡，则选用电压表的3 V量程．5．保持小灯泡电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值，读出I后立即断开开关．6．误差较大的点要舍去，I-U图线应是平滑曲线而非折线．六、误差分析1．由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差．2．在坐标纸上描点、作图带来误差．。

实验测绘小灯泡的伏安特性曲线

误差分析
通过对实验数据进行误差分析，可以评估实验结果的准确性和可靠性。可以采用误差分
析公式或统计方法进行计算和分析。
04
实验数据与结果分析数据记录表要点一总结词完整、准确
要点二
详细描述
在实验过程中，我们记录了小灯泡两端的电压和通过它的电流数据。数据记录表包括实验序号、电压值、电流值、灯泡亮度等。为了保证数据的完整性和准确性，我们采用了精密的电压表和电流表进行测量，并将数据记录在表格中。
额定功率
小灯泡上标注的额定功率是实验中需要特别关注的一个参数。
滑动变阻器
作用
通过调节滑动变阻器的阻值，可以改变小灯泡两端的电压和电流，从而获得不同的实验数据。
规格
滑动变阻器的阻值范围、最大电流等参数需要根据实验需求进行选择。
开关与导线
开关
开关用于控制电源的通断，从而控制小灯泡的亮灭。
VS
导线
导线用于连接电源、电阻器、小灯泡和开关等实验器材，以保证实验的正常进行。
实验测绘小灯泡的伏安特性曲线
2023-11-09
目录
• 实验目的与原理 • 实验设备与器材 • 实验步骤与方法 • 实验数据与结果分析 • 结论与讨论 • 相关应用与拓展 • 参考文献与附录
01
实验目的与原理
实验目的
理解小灯泡的伏安特性曲线及其意义
掌握绘制伏安特性曲线的实验技能
学习使用电表和电源进行实验操作的方法
02
实验设备与器材
电源
电源类型
实验需要使用直流电源。
电源电压
电源电压需要根据小灯泡的额定电压进行选择，以保证实验的安全和准确性。
电阻器
固定电阻器
用于与小灯泡串联或并联，以改变小灯泡两端的电压和电流。

实验描绘小灯泡的伏安特性曲线(精)

实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线
【教法探析】实验目的 1．描绘小灯泡的伏安特性曲线． 2．分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律．实验原理
用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两
端的电压，测出多组(，I)值后，在 U－I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线．
7
例1.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同
学测得电流－电压的数据如下表所示：
8
电流 I/mA 电压 U/V 电流 I/mA 电压 U/V
2.7 0.04 47.1
5.4
12.4 19.5 27.8 36.4
0.08 0.21 0.54 1.30 2.20 56.1 69.6 81.7 93.2
11
第一个区间电流很小，电阻变化也较小；第二区间灯丝温度升高快，电阻变化快；第三区间，由于电能转化成光能较多，温度增加速度变慢，电阻变化也较慢，所以产生三个区间．【答案】见解析
例2.为了测定和描绘一只标有“220 V,40 W”的白炽灯丝
的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电．调压变压
13
(2)说明按你的实验电路进行测量时，在电压较高段与电压
较低段进行比较，哪段的系统误差较大？为什么？ (3)如果根据测量结果作出的该灯泡的伏安特性曲线如图所示，试根据图线确定：把两只完全相同的“220 V,40 W”的白炽灯串联接在220 V交流电源的火线和零线间时，两只灯所消耗的总功率是多大？
(3)AC
【真题再现】
25
26
27
28
器是一种自耦变压器，它只有一组线圈L，绕在闭合的环形铁芯上，输入端接在220 V交流电源的火线和零线间，

实验测绘小灯泡的伏安特性曲线

实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线[学习目标] 1.理解电流表的内接法和外接法，并会进行正确选择.2.理解滑动变阻器的两种接法，能进行正确地应用.3.学会描绘小灯泡的伏安特性曲线并掌握分析图线的方法.一、电流表的内接法和外接法的比较1.两种接法的比较2.(1)直接比较法：当R x R A时，采用内接法，当R x R V时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”.(2)公式计算法当R x＞R A R V时，用电流表内接法，当R x＜R A R V时，用电流表外接法，当R x＝R A R V时，两种接法效果相同.(3)试触法：图1如图1，把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法.二、滑动变阻器两种接法的比较1.实验原理用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组(U，I)值，在I－U坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来，即得小灯泡的伏安特性曲线，电路图如图2所示.图22.实验器材学生电源(4～6 V直流)或电池组、小灯泡(“4 V A”或“ V A”)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸.3.实验步骤(1)根据小灯泡上所标的额定值，确定电流表、电压表的量程，按图3所示的电路图连接好实物图.(注意开关应断开，滑动变阻器与小灯泡并联部分电阻为零)(2)闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压U 和电流I.(3)用同样的方法测量并记录几组U和I，填入下表.(4)4.数据处理(1)在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立直角坐标系.(2)在坐标纸中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，就得到小灯泡的伏安特性曲线.5.实验结果与数据分析(1)结果：描绘出的小灯泡灯丝的伏安特性曲线不是直线，而是向横轴弯曲的曲线.(2)分析：灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化.曲线向横轴弯曲，即斜率变小，电阻变大，说明小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大.6.注意事项(1)因I－U图线是曲线，本实验要测出多组包括零在内的电压值、电流值，因此滑动变阻器应采用分压式接法.(2)由于小灯泡的电阻较小，故采用电流表外接法.(3)画I－U图线时纵轴、横轴的标度要适中，使所描绘图线占据整个坐标纸为宜，不要画成折线，应该用平滑的曲线连接，对个别偏离较远的点应舍去.一、实验原理的理解和实验电路、实验器材的选择例1有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线.现有下列器材供选择：A.电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)B.电压表(0～15 V，内阻20 kΩ)C.电流表(0～3 A，内阻1 Ω)D.电流表(0～ A，内阻Ω)E.滑动变阻器(10 Ω，2 A)F.滑动变阻器(500 Ω，1 A)G.学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图3________(选填“甲”或“乙”)的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________.图3(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________.(用序号字母表示).(3)请根据(1)中所选电路，把图4中所示的实验器材用实线连接成实物电路图.图4答案(1)甲描绘小灯泡的I－U图线所测数据需从零开始，并要多测几组数据(2)A D E (3)如图所示解析因实验目的是要测绘小灯泡的伏安特性曲线，需要多次改变小灯泡两端的电压，故采用题图甲所示的分压式电路合适，这样小灯泡两端的电压可以从零开始调节，且能方便地测出多组数据.因小灯泡额定电压为4 V，则电压表选0～5 V的A，而舍弃0～15 V的B，因15 V的量程太大，读数误差大.小灯泡的额定电流I＝ A，则电流表应选D.滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡内阻8 Ω，调节不方便，电压变化与滑动变阻器使用部分的长度线性关系差，故舍去，则应选E.小灯泡电阻为电流表内阻的错误!＝20倍，电压表内阻是小灯泡电阻的10×1038＝1 250倍，故电流表采用了外接法.二、实验数据的处理例2图5甲为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡的额定电压为3 V.图5(1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图.(2)完成下列实验步骤：①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，滑片应停留在滑动变阻器的最________(选填“左”或“右”)端；②闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压；③记录如下8组U和I的数据，断开开关.根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.(3)①从图线上可以得知，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是___________________.②图线表明导体的电阻随温度的升高而________.③小灯泡正常工作时的电阻约为________.(保留到小数点后一位)答案(1)见解析图(2)①左③见解析图(3)①先不变，后逐渐增大②增大③Ω解析(1)与实物电路相对应的电路图如图所示.(2)①为保护电路安全，开关闭合之前，题图甲中滑动变阻器的滑片应该置于最左端.③根据表格中的数据，画出小灯泡的I－U图线如图所示.(3)①从图线上可以得知，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是先不变，后逐渐增大.②图线表明导体的电阻随温度的升高而增大.③根据I－U图线可得电压U＝3 V时，I＝ A，所以小灯泡正常工作时的电阻约为R＝错误!Ω≈ Ω.1.首先要根据表中数据选择合适的标度；2.描点后用平滑的曲线连接，个别偏离较远的点应舍去.1.在图6中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R 的电路图，下列说法不正确的是( )图6A.甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法B.甲中R 测>R 真，乙中R 测<R 真C.甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使RR V ，故此法测较小电阻好D.乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使RR A ，故此法测较大电阻好答案 B解析题图甲叫做电流表的外接法，题图乙叫做电流表的内接法，A 正确；题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R ＝U I可知，R 测＜R 真；R 越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻；题图乙由于电流表的分压，导致电压的测量值偏大.由R ＝U I得R 测＞R 真，R 越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，B 错误，C 、D 正确；故选B.2.在测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，所用器材有：小灯泡L 、量程恰当的电流表A 和电压表V 、直流电源E 、滑动变阻器R 、开关S 等，要求小灯泡两端电压从0开始变化.(1)实验中滑动变阻器应采用____________接法(填“分压”或“限流”).(2)某同学已连接如图7所示的电路，在连接最后一根导线的c 端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正.图7①________________________________________________________________________.②________________________________________________________________________.答案 (1)分压 (2)①开关S 不应闭合，应处于断开状态 ②滑动变阻器滑动触头P 位置不当，应将其置于b 端1.有一未知电阻R x ，为较准确地测出其阻值，先后用图1中甲、乙两种电路进行测试，利用甲图测得的数据是“ V mA”，而用乙图测得的数据是“ V mA”，那么该电阻测得的较为准确的情况是( )图1Ω，偏大 Ω，偏小Ω，偏小 Ω，偏大答案 D解析由于⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU U ＝错误!＜错误!＝错误!，即电流表的变化大，电压表的分流作用大，根据试触法的原则，可知用电流表内接法比较准确，用题图乙电路，此时电阻为R ＝U I＝错误!＝750 Ω.在电流表的内接法中，测量值大于真实值，故选D.2.要测绘一个标有“3V W”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3 V，并便于操作.已选用的器材有：电池组(电动势为 V)；电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)；电压表(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ)；开关一个、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20 Ω，额定电流1 A)B.滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流 A)(2)实验的电路图应选用下列图中的________(填字母代号).答案(1)A (2)B解析(1) 根据“灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到 3 V，并便于操作”可知控制电路必定为“分压电路”，而“分压电路”需要用总阻值较小的滑动变阻器，故选A.(2)在(1)中已经明确了控制电路，然后要选择电流表的接法，题中RxRA＝155＝3，而RVRx＝3 00015＝200，可知电压表的分流作用不如电流表的分压作用明显，故而应选择电流表的外接法，综上可知电路图应选用图B.3.图2是小组同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图.图2图3(1)根据图2在虚线框中画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图3中的①、②、③、④所示，电流表量程为 A，电压表量程为3 V.所示读数为：①________、②________、③________、④__________.两组数据得到的电阻分别为________和________.答案见解析解析(1)由实物连接图可知电路图如图所示.(2)电流表量程为 A时，最小刻度为 A，读数读到小数点后两位，所以①表示数为 A，②表示数为 A；电压表量程为 3 V，最小刻度为 V，应估读到 V，所以③表示数为 V，④表示数为 V，根据欧姆定律R1＝U1I1＝错误!≈Ω，R2＝错误!＝错误!Ω＝Ω.4.“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，提供的实验器材有：A.小灯泡(额定电压为 V，额定电流约为 A)B.电流表A(0～ A，内阻约为Ω)C.电压表V(0～6 V，内阻约为5 kΩ)D.滑动变阻器R1(0～10 Ω，2 A)E.滑动变阻器R2(0～100 Ω， A)F.电源(6 V，内阻不计)G.开关及导线若干(1)实验中滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”).(2)该同学设计了实验测量电路，通过改变滑动变阻器滑片的位置，使电流表的读数从零开始变化，记录多组电压表的读数U和电流表的读数I.请在图4甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整.图4(3)该同学根据实验数据作出了如图乙所示的U－I图像，根据图像可知小灯泡的电阻随着电流的增大而________(填“增大”、“减小”或“不变”).答案(1)R1(2)如图所示(3)增大解析“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验应该设计成分压电路，滑动变阻器选择阻值范围小的R1.由于小灯泡电阻小，采用电流表外接法.根据图像可知小灯泡的电阻随着电流的增大而增大.5.在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，所用器材有：电动势为6 V的电源，额定电压为 V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线.要求能测出尽可能多组数据，如图5是没有连接完的实物电路.(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)图5(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；(2)连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是________________________________________________________________________；(3)排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为 V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________端滑动(选填“左”或“右”)；(4)图线是曲线而不是过原点的直线，原因是_______________________________________.答案(1)连线如图(2)c段导线断路或灯泡灯丝断了(3)右(4)灯丝的电阻会随温度的升高而增大解析(1)测绘小灯泡的伏安特性曲线要求滑动变阻器使用分压式接法，这样能使小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大，小灯泡电阻与电流表内阻往往相差不大，而且由于实物图中已经将电压表负极与电流表和灯泡的左端连接好，只能将电压表与灯泡直接并联，采用电流表的外接法，这样误差较小.(2)由于整个电路分成两条支路，电压表这条支路无故障，而灯泡这个支路出故障，只能是灯泡的灯丝断了或c段导线断路所致，导致电压表直接接入干路，电阻过大，滑动变阻器无法控制电流，电流表几乎不偏转.(3)小灯泡的额定电压为 V，要增大电压必须调节滑动变阻器，让滑动变阻器与小灯泡并联部分的电压增大，所以P要向右滑动.(4)从伏安特性曲线可以看出，电压升高时，电压表示数与电流表示数的比值增大，故曲线说明了灯丝的电阻随着温度升高而增大.。

测绘小灯泡伏安特性曲线实验..-33页精选文档

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