描绘小灯泡的伏安特性曲线
第7章第6课时实验描绘小灯泡的伏安特性曲线
6.某研究性学习小组为了制作一种传感器，需 要选用一电器元件．图8616为该电器元件的伏安 特性曲线，有同学对其提出质疑，现需进一步验 证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：
(2) 在 图 8-6-6(c) 电 路 中 ， 电 源 电 动 势恒为9V，电流表读数为70mA，定值 电阻R1＝250Ω.由热敏电阻的I-U关系曲 线可知，热敏电阻两端的电压为V；电 阻R2的阻值为Ω.
图8-6-6
(1) 由 图 8-6-5 可 知 ， 热 敏 电 阻 的阻值大于滑动变阻器的最大阻值，并 且加在热敏电阻的电压从零开始增大， 图8-6-6(a)电路电压可从0V调到所需电 压，调节范围较大.
1.为探究小灯泡L的伏安特性，连好图868 所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑 片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直 到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的 多组读数描绘出的U-I图像应是( )
Байду номын сангаас
答案：C
2.小灯泡的伏安特性曲线如图869所示(只 画出了AB段)，由图可知，当灯泡两端电压由 3V变为6V时，其灯丝电阻改变了______Ω.
图869
解析：由R
RB
RA
(6 0.15
3 ) 0.10
10.
3.利用如图8610所示的电路测量电流表 的内阻，闭合电键S，当变阻器的滑片滑至c 处时，测得电流表 和电压表 的示数分别是 40mA、9V.已知图8610中热敏电阻的I-U关系图 线如图8611所示，则电流表 的内阻为( )
图8610
(2) 小 灯 泡 “ 3.8V ， 0.3A” 的 电 阻 很 小 ， 当 它 与 电 流 表 “ 0~0.6A” 串 联 时，电流表的分压影响很大，故为准 确描绘出小灯泡的伏安特性曲线，电 流表应采外用接法 ，为使小灯泡上的 电压能从0开始连续变化，滑动变阻 器应分采压用式 连接.
实验：描绘小灯泡伏安特性曲线
实验步骤 实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
1. 电路选择 (1) 小灯泡的电阻较小，为减小实验误差，应采用电流表外接法 (2) 滑动变阻器采用分压式接法
实验步骤 实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
2.按电路原理图连接好电路，把滑动变阻器的滑片调节到电压为0端
实验步骤 实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
3.闭合开关s,把滑片调节到某个合适的位置，读出此时电压表的示 数U1和电流表的示数I1，记录U1，I1
出各对应点，用_一___条__平___滑_的曲线将这些点连接起来．
猜想
实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
1.电流表内接还是外接？
Rx> RVRA
Rx< RVRA
2.滑动变阻器是分压还是限流？
RE ≤U≤E
R＋R0
0≤U≤E
实验原理 实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
2. 电路的选择：本实验用伏安法测量在不同电压下灯丝 的电流和电压，描绘出伏安特性曲线．由于使用的小灯泡 是“3.8 V 0.3 A”的，正常发光时灯丝电阻约为13 Ω，
4
实验步骤
5
记住几个关键点
实验目的 实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
1. 描绘小灯泡伏安特性曲线 2. 分析小灯泡伏安特性曲线的变化
实验原理 实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
1. 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U－I坐标系中描
实验步骤 实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
4.将滑片从A端附近向B端逐渐移动，重复步骤3，读出并记录对应 的多组不同的电压值和电流值
实验步骤 实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
5.断开开关，拆开电路 6.以U为横坐标，I为纵坐标，建立直角坐标系，把所得的 多组数据描点画到平面直角坐标系中，将所描各点用平滑 曲线连接即得小灯泡的伏安特性曲线
描绘小灯泡的伏安特性曲线
3).把测量回路一上一下 连到变阻器上。
故应选用电流表外接
法来避免电流表内阻 A
过大分压作用.
3.实验 电路图:
－ 0．6 3
d
c
实验步骤: 1.按电路图把实物器材正确连成电路
2. 滑动变阻器的滑片P先置于最小值处(最左 端).电路经可检查无误后,闭合开关. 3.缓慢移动滑片P,使电流表读数为某一值(如 0.1A)时,记下这时电流表和电压表的读数. 4.继续移动滑片P,使电流表的读数增大为另一 值时,再记下此时电流表和电压表的读数.
U/V
32Leabharlann 100.1 0.2 0.3
I/A
U/V
3 2 1
0
0.1 0.2 0.3
I/A
返回
1.通过实验描绘：一个“2.5V，0.2W”小灯泡的伏安
特性曲线，可供选择的仪器有
A.0～0.6A，电阻为0.2Ω的电流表
B.0～100mA,电阻为5Ω的电流表
C.0~3V,电阻为10KΩ的电压表
D.0~15V,电阻为50KΩ的电压表
I/A 0 U/V 0
0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
I/A
⑸分析方格纸内的小灯泡的IU曲线,可知小灯泡的电阻随I变
大而变大 (填“变大”、“变
E.最大电阻为20Ω额定电流为1.0A的滑动变阻器
F.最大电阻为1KΩ额定电流为0.1A的滑动变阻器
G.蓄电池6V、导线、电键
要求实验灯泡电压从零逐渐增大到额定电压。
（1）电压表应选 C .
描绘小灯泡的伏安特性曲线
连接。 的位置。
小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大，故小灯泡的伏安特性 曲线I—U图线应为斜率 曲线。 画U—I曲线时不要画成折线，而应当画成平滑的曲线，对误差较大 的点应当舍弃为。
下图是某晶体二极管的伏安特性曲线，请你根据这条曲
线说出通过二极管的电流和二极管两端的电压的关系。
电流表（0~0.6A、3A）
滑动变阻器（20Ω）
电池组
开关
导线若干，坐标纸一张，铅笔一支等。
（1）按实验原理图连接好电路。
在连接电路时接线的顺序为“先串后并”
：
①先连好电源、电键、滑动变阻器所组变阻器的两个接线柱上（一上一下） ③最后将伏特表并接在小灯泡的两端。
0.1
1.0
2.0
3.0 U/V
1．由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响 会带来误差． 2．电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数 3．在坐标纸上描点、作图带来操作误差．
为使小灯泡上的电压能零开始连续变化，滑动变阻器应采用 本实验中，开关S闭合前应把滑动变阻器的滑动触头置于
描绘小灯泡的伏安特性曲线
（1）测绘小灯泡的伏安特性曲线。
（ 2 ）分析伏安特性曲线的变化规律。
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 、 U ）值，
在坐标系中描出各组数据所对应的点，用一条
平滑的曲线将这些点连接起来，就可以得到小
灯泡的伏安特性曲线。
小灯泡（3.8V 0.3A） 电压表（0~3V、15V）
（2）把滑动变阻器的滑片调到A端，经检查无误后，闭合开关S。
（3）改变滑动变阻器滑片的位置，在小灯泡额定电压范围内测出数组不同的 电压值U和电流值I，断开开关，并将测量填入表格。
实验五描绘小灯泡的伏安特性曲线
实验五 描绘小灯泡的伏安特性曲线一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律。
二、实验原理根据部分电路欧姆定律，R U I =可得RU I 1=，即在I-U 坐标系中，图线的斜率等于电阻的倒数。
三、实验器材学生电源（4~6V 直流），小电珠（“4V 0.7A ”或“3.8V 0.3A ”），电流表（内组较小），电压表（内组很大），开关和导线。
四、实验步骤（1）确定电流表、电压表的量程，照图连好电路。
（注意开关应断开，滑动变阻器与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 值。
（3）用同样的方法测量并记录约12组U 值和I 值。
（4）断开开关S ，整理好器材。
（5）在坐标纸上，以U 为横坐标、I 为纵坐标建立直角坐标系，并根据表中数据描点，连接各点得到I -U 图线，（注意：连接各点时，不要出现折线）【数据处理】【结论】描绘出的图线是一条线。
它的斜率随电压的增大而，这表明小灯泡的电阻随电压（温度）升高而五、实验探究用本实验提供的方法，测量并描绘发光二极管的伏安特性曲线。
六、巩固练习1．如图所示，电流表的示数是A，电压表的示数是V.2．某同学研究三种导电元件的伏安特性，他根据实验中所测得的数据，分别绘制了I-U图线，如图所示，下列说法正确的是A．图（1）的元件可以作为标准电阻使用B．图（2）的阻值随电压升高而增大C．图（3）的阻值随电压升高而增大D．只有图（2）才是可能的。
3．两个电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示。
由图可知，两电阻的阻值之比R1：R2等于A．1：3 B.3：1 C. 1 ：3 D. 3：14．如图所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200欧，定值电阻的阻值R2=300欧，A、B两端的电压恒定，且U AB=8V。
当开关S断开时，移动滑片P，R2两端的电压变化范围是，当开关S闭合时，移动滑片P，R2两端的电压变化范围是5．为了测定小灯泡的伏安特性曲线，需要测得的电压范围尽可能大些，如从0~4V或0~3.8V．为此，应选下图中的那个电路？参考答案：１．0.48A，2.20V ２．A B 3．A 4．4.8~8V,0~8V ５．(1)。
实专8 描绘小灯泡的伏安特性曲线
实专8描绘小灯泡的伏安特性曲线【回归课本】1．小灯泡（3.5V，0.3A）的电阻很小，当它与0～0.6A 的电流表串联时，电流表的分压影响很大，故为准确测出小灯泡的伏安特性曲线，即U、I的值，电流表应采用外接法；为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接。
2．闭合电键S前，滑动变阻器触头应移到一端，以使开关闭合时灯泡电压能从0开始变化，同时，这样做也防止开关刚闭合时电灯两端电压过大而烧坏灯丝。
3．U一I图线在以U=1.0V 左右将发生明显弯曲，故在U=1.0V左右测绘点要密，否则将出现很大误差。
4．电流表选择0.6A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“3.8V, 0.3A”的小灯泡，选用电压表的5V量程，若选用“2.5V,0.6A”的小灯泡，则选用电压表的3V量程。
5．电压接近额定电压值时，一定要缓慢移动触头的位置，当电压指在额定电压处时，测出I后，要马上断开开关。
6．画U一I曲线时不要画成折线，而应画成平滑的曲线，误差较大的点应当舍去。
【真题引路】《例1》（06年北京）某同学用图所示电路，测绘标有“3.8V,0.3A”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，有以下一些器材可供选择：电流表：A1：(量程100mA，内阻约2Ω)；A2：(量程0.6 A，内阻约0.3Ω)；电压表：V1(量程5 V，内阻约5Ω)；V2(量程15 V，内阻约15Ω)；滑动变阻器：R1（阻值范围0～12Ω）；R2（阻值范围0～2kΩ）电源：E1(电动势为1.5V，内阻为0.2Ω)；E2(电动势为4V，内阻约为0.04Ω)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_______。
(填器材的符号)②根据实验数据，计算并描绘出R－U的图象如图所示。
由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_______；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为_____，灯泡实际消耗的电功率为W。
高考实验专题：描绘小灯泡伏安特性曲线--解析版
描绘小灯泡伏安特性曲线—解析版1.〔2021全国理综I〕某同学探讨小灯泡的伏安特性，所运用的器材有：小灯泡L〔额定电压3.8V，额定电流0.32A〕：R〔阻值1000ΩΩ〕；电源E〔电动势5V，内阻不计〕；开关S；电压表V〔量程3V，内阻3kΩΩ〕;固定电阻导线假设干。
〔1〕试验要求能够实现在0~3V的范围内对小灯泡的电压进展测量，画出试验电路原理图。
〔2〕试验测得小灯泡伏安特性曲线如图〔a〕所示。
〔1〕由试验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________〔填“增大〞“不变〞或“减小〞〕，灯丝的电阻率______〔填“增大〞“不变〞或“减小〞〕。
EΩ〕和题给器材连接成图〔b〕所示的电路。
调整滑动变阻器R的阻值，可以变更小灯泡的〔2〕用另一电源实际功率。
闭合开关S，在R的变更范围内，小灯泡的最小功率为_____W，最大功率为_______W.〔结果均保存两位小数〕【参考答案】〔1〕电路如图〔2〕当滑动EΩ〕的伏安特性曲线，如图中曲线II所示，与小灯泡变阻器接入电路中的电阻为零时，在图〔a〕中画出电源伏安特性曲线的交点即为电路工作点，该点纵横坐标值的乘积等于小灯泡的最大功率，最大功率为P max=UI=3.62×0.318=1.17W。
2．〔2021广西五市考前联考〕在“描绘小灯泡的伏安特性曲线〞的试验中，需测量一个标有“3V ，1.5W 〞灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材： 直流电源〔电动势3.0V ，内阻不计〕电流表1A 〔量程3A ，内阻约0.1Ω〕 电流表2A 〔量程600mA ，内阻约5Ω〕 电压表1V 〔量程3V ，内阻约3kΩ〕 电压表2V 〔量程15V ，内阻约200kΩ〕滑动变阻器1R 〔阻值0~10Ω，额定电流1A 〕 滑动变阻器2R 〔阻值0~1kΩ，额定电流300mA 〕〔1〕在该试验中，电流表应选择_________〔填“1A 〞或“2A 〞〕，电压表应选择________〔填“1V 〞或“2V 〞〕，滑动变阻器应选择________〔填“1R 〞或“2R 〞〕〔2〕某同学用导线a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 和h 连接成如图甲所示的电路，假设用该电路测得灯泡的工作电压U 和电流I ，依据UR I计算此时灯泡的，那么灯泡电阻的测量值________真实值〔填“大于〞、“等于〞或“小于〞〕。
实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线
第二章 恒定电流
实验：描绘小灯泡伏安特性曲线
一、实验目的: 描绘小灯泡的伏安特性曲线．
二、电路选择
使灯泡两端的电压应 该由零逐渐增大到额 定电压．所以滑动变 阻器பைடு நூலகம்压接法电路
小灯泡的电阻值较小， 应选用电流表外接法
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，
描出的点用平滑的曲线连接起来即 得到小灯泡的伏安特性曲线．
1．电路的连接方式 (1)电流表应采用外接法 (2)滑动变阻器应采用分压式连接
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
3．U－I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 小电珠的额定电压而定，若使用“2.5 V,0.6 A” 的小电珠，则选用电压表的3 V量程．
(1)滑动变阻器应选用 _______R__1_____．
解析：（1）根据 小灯泡的额定功率 和额定电压，可得 其额定电流 I=P/U≈0.26 A，故 滑阻应选R1．
(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？ 电压表采取 串联接入
电流表选择 量程太大
滑动变阻器采 取限流接法
(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.
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
描绘小灯泡的伏安特性曲线
描绘小灯泡的伏安特性曲线.实验目的:通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律二.实验原理:金属物质的电阻率随温度升高而增大，从而使得一段金属导体的电阻随温度变化发生相应的变化。
对一只灯泡来说，不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可以相差几倍到几十倍。
它的伏安特性曲线并不是一条直线，即灯丝的电阻是非线性的。
本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内，其阻值变化，从而了解它的导电特性。
三.实验器材小灯泡、电压表、电流表、4V〜6V学生电源、滑动变阻器、导线若干、电健等四.实验电路图;1线路原理图因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Q左右)所以测量电路应该选用安培表外接法。
因为作图需要多个点，所以控制电路选用滑动变阻器分压式接法。
2•实物接线图(1)先连好电源、电键、滑动变阻器所组成的串联电路(滑动变阻接下面两个接线柱)(2)将小灯泡、电流表串联好，再接到滑动变阻器的两个接线柱上(一上一下)(3)最后将伏特表并接在小灯泡的两端。
(4)注意滑动变阻器的滑动触头实验初应在使小灯泡短路的位(5)注意安培表、伏特表的量程和正负接线柱(若选用的是标有“ 3.8V 0.3A ”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A 量程；电压表开始时应选用 0-3V 量程, 改用0-15V 量程。
五.实验步骤:在坐标纸上以I 为横轴，以U 为纵轴、并选取适当的单位。
用描点法在坐标纸上标出各组 U 、I 值的对应点位置。
7 •用平滑曲线将各点依次连接起来。
8.分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律。
记录表格:六•实验注意事项对“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验 ，应明确以下几点： 1.由欧姆定律可知，对一纯电阻用电器，有I = U/R.因此，当R 为定值时,1 — U 图线应为一过原 点的直线.但由于小灯泡的灯丝在其两端电压由 0增至额定电压过程中，灯丝温度由室温升七.练习当电压调到接近 3V 时，再1. 按图连接好电路。
2019年高考一轮复习：第8章 实验9 描绘小灯泡的伏安特性曲线
实验九描绘小灯泡的伏安特性曲线板块一主干梳理·夯实基础实验原理与操作◆实验目的1.描绘小灯泡的伏安特性曲线。
2.分析伏安特性曲线的变化规律。
◆实验原理1.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UI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。
2.电流表外接：因为小灯泡的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大；滑动变阻器采用分压式，使电压能从零开始连续变化。
◆实验器材小灯泡(3.8 V,0.3 A)或(2.5 V,0.6 A)一个、电压表(0～3 V～15 V)与电流表(0～0.6 A～3 A)各一个、滑动变阻器(最大阻值20 Ω)一个、学生低压直流电源(或电池组)、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔。
◆实验步骤1．确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，按如图所示的原理图连接好实验电路。
2.把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S。
3.移动滑动变阻器滑片位置，测出多组不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格中，断开开关S。
4.拆除电路，整理仪器。
数据处理与分析◆数据处理(画出伏安特性曲线)1.在坐标纸上以U为横轴，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结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线。
◆实验器材选取1.原则：①安全；②精确；③操作方便。
2.具体要求(1)电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流。
干电池中电流一般不允许超过0.6 A。
(2)该用电器的实际最大电流不能大于用电器的额定电流。
(3)电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值。
(4)滑动变阻器，分压式接法要选用小阻值滑动变阻器。
◆误差分析1.由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差。
高二物理实验描绘小灯泡的伏安特性曲线
高二物理实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线一、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、实验步骤1.将电流表（0-0.6A ）、电压表机械调零（0-3v ）2.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：3.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5-8组，记录数据，整理分析。
4.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。
结论：七、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，IU R =应该是一条直线，但是那仅仅是理想电阻，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IU R =来说，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。
八、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。
十、注意事项1.实验前注意检查电表是否指零，如果不指零，要调节定位螺丝使指针指零。
经过计算可知，小灯泡电阻较小，为了减小误差，电流表采用外接法，为了使小灯泡两端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；2.实验过程中为了减小误差，电压表量程要进行变换。
第5讲 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
次数 1
2
3
4
5
6
7
U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.70
I/mA 80 155 195 227 255 279 310
请你根据表中实验数据 在如图所示坐标系中作 出灯泡的 U-I 图线。
(3)由图像得出该灯泡的额定电压应为________ V；这一结果大于 1.22 V，其原因是 ______________________________________________________________。 解析：(1)根据 P＝I2R，估算出灯泡的额定电流大约是 600 mA，因 此电流表应选 A2；本实验要描绘出灯泡的 U-I 图线，需要测量多组 数据，因此滑动变阻器应采用分压式接法，所以应选阻值较小的 R1； 小灯泡电阻较小，电流表应外接。原理图如图甲所示。
变阻器应采用分压式接法。 3．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 0 的一端，使开
关闭合时小灯泡的电压能从 0 开始变化，而且实验过程中不要超过其额定电压。 七、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，电流
表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值。 2．测量时读数带来误差。 3．在坐标纸上描点、作图带来误差。
第 5 讲 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
一、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。 二、实验原理
如图(a)、(b)所示，测小灯泡的电流、电压时，因为小灯泡的电阻较小，电流 表内接会使测得的电压误差太大，所以使用电流表外接法。该实验要求测量的 电压和电流范围大，从电压为 0 开始测数据点，故滑动变阻器采用分压接法。
实验九描绘小灯泡的伏安特性曲线
(1)实验中电源应选用________；电流表应选用 ________．
(2)在下面虚线框中画出实验电路图．可用的器材 有：电压表、电流表、滑线变阻器(阻值变化范围 0～10 Ω)、电源、小灯泡、开关、导线若干．
(3)在下面坐标中画出小灯泡的U－I曲线．
(4)若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5 V、内阻 是1.0 Ω的电池两端，问小灯泡的实际功率是多少？ (简要写出求解过程，若需作图，可直接画在坐标 系中)
(1)安全性原则：通过电源、电阻、电流表、电 压表等的电流不能超过其允许的额定电流．
(2)精确性原则：根据实验的需要，选取精度合 适的仪器，以尽可能的减小实验误差．电压表、 电流表指针的偏角要大于满偏的三分之一．
(3)操作方便：实验时要调节方便，易于 操作，比如对滑动变阻器，如果是用分 压法连入电路的，则应选用小阻值的滑 动变阻器，只有这样，在移动滑片时， 相应的用电器上的电压变化才会明显； 如果选用大阻值的滑动变阻器，就会出 现在移动滑片时，刚开始时用电器上的 电压几乎不变，过了某位置后又突然增 大的现象，不易操作．
小灯泡 L，“3.8 V,0.3 A” 电压表 V，量程 0～5 V，内阻 5 kΩ 电流表 A1，量程 0～100 mA，内阻 4 Ω 电流表 A2，量程 0～500 mA，内阻 0.4 Ω 滑动变阻器 R1，最大阻值 10 Ω，额定电流 1.0 A 滑动变阻器 R2，最大阻值 5 Ω，额定电流 0.5 A 直流电源 E，电动势约为 6 V，内阻约为 0.5 Ω
学生电源(4～6 V直流)、小灯泡(4 V、0.7 A或 3.8 V、0.3 A)，电流表(内阻较小)、电压表(内 阻很大)，开关和导线、滑动变阻器、坐标 纸．
一、实验步骤
1.将灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电 源、开关用导线连接成如右图所示电路．
实验描绘小灯泡的伏安特性曲线(精)
【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，
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
解：⑴曲线上每一点和原点的连线的斜率的倒数表 示该时刻对应的灯丝电阻。由图象可知随着电压 的升高灯丝的电阻增大。这说明灯丝材料的电阻 率随温度的升高而增大。 ⑵正常工作时灯丝的电阻才十几个欧姆，电压低时 电阻更小，所以应作为小电阻处理，测量部分应 该用外接法。灯丝两端的电压要求从零开始逐渐 增大，所以供电部分必须采用分压电路。开始时 电流表量程应选用0.6A，电压表量程应选用3V （快要超过3V时再改用15V量程），滑动变阻器 滑动触头的位置应使灯丝两端分到的电压为零。 电路略。
五、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。
3.0 V 4.0 mA
3.
6.
2、为了研究“3.8V,0.3A”小灯泡的电阻随电流变化的规律， 某同学测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的关系.实 验室可以提供的器材如下： ①直流电源E（电动势约4V，内阻可不计）； ②电流表A（量程为0—0.6A，内阻约0.5Ω）； ③电压表V（量程为0—5V，内阻约20kΩ）； ④滑动变阻器R1（阻值0—10Ω，额定电流2A）； ⑤滑动变阻器R2（阻值0—200Ω，额定电流1.5A） ⑥电键S及导线若干。 实验测得的数据记录在下表中：
功率P。在图3ห้องสมุดไป่ตู้直角坐标系中描出了相应的9个 点。请你在图中画出P—R关系图线。根据图线 可以得出电源输出功率的最大值Pm= ， 对应的外电阻R= 。
解 :（ 1） 1.556±0.002 （2）实物连线;从9 组数据中可得最大 电压为U = PR ≈3.0V，所以电压表 的量程选0 ～ 3V
三、实验器材 小灯泡、4V～6V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流 表、开关和导线若干。 四、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。
U/V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
（1）在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有：电压表、 电流表、滑线变阻器（变化范围0—10Ω电源、小灯泡、电 键、导线若干. （2）在右图中画出小煤泡的U—I曲线. （3）如果某一电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω.问:将本题 中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少?（简要 写出求解过程;若需作图,可直接画在第（2）小题的方格图 中）
用平滑曲线连接各点，作出小灯泡的电压与对 应电流的伏安特性曲线
返回
一、实验目的及教学目标 1、描绘小灯泡的伏安特性曲线； 2、分析曲线的变化规律并得出结论； 3、能根据题目给出的实验数据，正确描出实验曲线，并 由此计算相关物理量；能正确选择适的仪表和器材，选 择适的量程和进行正确的实物连路， 4、能处理相关的拓展性的实验课题；能够根据伏安特性 曲线求出功率或导体电阻大小。 二、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。
开关S，导线若干。 ⑴ 依照实验电路图将图中的实物图连接成实验电路。 ⑵ 实验中电源应该选用 ；电流表应该选用 。 ⑶ 实验测出的数据如下表所示，依照这些数据在图所示的坐 标纸中描绘出该小灯泡的伏安特性曲线。
U/V 0 I/A I/A 0 U/V 2.5
0.5 3.0
0.8 4.0
1.0 5.0
1.2 6.0
a
b
c
A a可以作为标准电阻使用 B b能作为标准电阻使用 C b的阻值随电压的升高而 增大 D c的阻值随电压的升高而 增大
例2（04上海）、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，用实验得到如下数据（I和 U分别表示小灯泡上的电流和电压）：
I/A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50
由于小灯泡两端的电压升高时，灯丝的温度升高，导 致灯丝电阻变大。所以有：RL2＞RL1
3、电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关.图22—2是研 究它们关系的实验电路.为了便于进行实验和保护蓄电 池E，给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看 作电源（图中虚线框内部分）,电源的内电阻就是蓄电 池的内电阻和定值电阻R0之和.在图1中给出了实验所 用的器材,请按照图2的电路将仪器连接成实验电路. （电压表选3V量程,电流表选0.6A量程）. 某同学在实验时测出了9组电流、电压的值。根据U/I 算出了相应的外电阻R0。根据UI算出了相应的输出
U/V I/A
0 0
0.30 0.074
1.00 0.210
1.70
2.40
3.10 0.284
3.80 0.300
0.210 0.250
（1）请在坐标纸 上画出小灯泡的 U—I图线。 （2）应选择的滑 动变阻器为（填 写仪器符 号）： 。
（3）根据以上条件在虚线框中画出符合要求的实验 电路图，并在图中标出器材的符号。 （4）试求：电压为1.50V和2.80V时小灯泡的电阻值 并说明它们大小不同的原因。（结果保留2位有效数 字。）
六、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。 七、实验电路图
提示
返回
用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下: A.待测电阻Rx：范围在5—8Ω，额定功率1W B.电流表A1：量程0—0.6A（内阻0.2Ω） C.电流表A2：量程0—3A（内阻0.05Ω） D.电压表V1：量程0—0.6V（内阻3KΩ） E.电压表V1：量程0—0.6V（内阻15Ω） F.滑动变阻器R：0—100Ω G.蓄电池：电动势12V H.导线，电键. 为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表 应选 ，电压表应选 ，并画出电路 图。
两端，用电器恰能正常工作。则此时该半导体器件两端 的电压是__________V,该直流电源的内阻是 ___________Ω。 ⑶当用电器在使用时，不小心发生了短路。此时流过直 流电源的电流是__________A。 解：⑴ 增大; ⑵ 1; 0.5[; ⑶ 约3.4
1.
2.8 V 5.0 mA
解答：（1）如图a：（坐标选取合适；描点正确； 将各点连成光滑曲线） （2）R1 （3）如图b：（分压电路；电流表外接） （4）由图可知：U1=1.50V时，I1=0.200A； U2=2.80V时，I2=0.275A， 得： RL1 = U1 / I1 = 7.5. RL2= U2 /I2 = 10
分析：
先确定测量电路
额定电压Um= PRx 8V ≈2.8V，应选电压表V1 额定电流Im=
P 1 A Rx 5
≈0.45A，应选电流表A1
由 RA RV 24.5 Ω>Rx知，应选外接法 再确定控制电路 由R=100Ω＞10Rx知，应选择限流式电路 其电路图如图所示。
例1．一个小灯泡的额定电压为6.3V，额 定电流约为0.3A，用以下所给的实验器材 描绘出小灯泡的伏安特性曲线，实验电 路图所示。 电源E1：电动势为8.0V，内阻不计； 电源E2：电动势为12.0V，内阻不计； 电压表V：量程为0—10V，内阻约为 10kΩ 电流表A1：量程为0—3A，内阻约为 0.1Ω; 电流表A2：量程为0—300mA，内阻约 为1Ω； 滑动变阻器R：最大阻值10Ω，额定电流 1.0A；
用I = P / R 检验，电流不超过0.60A，所以，电流表 量程选0～0.6A。 描P—R关系图线得出Pm=（0.800±0.005）W，没有 单位不给分。得出R=（5.0±0.4），没有单位不给 分。
4、如右图所示，是某一半 导体器件的U-I图。 ⑴从图中可看出，当电流超 过某一数值后，其电阻迅速 ______(填增大或减小)。 ⑵将该器件与标有“8V,16W” 的用电器串联后，接入电动 势为10V的直流电源
描绘小灯泡的伏安特性曲线
按实验原理要求画出实验电路图
组装试验装置
选择实验所需仪器，按电路图连接电路
接通电源，平稳调节滑动变阻器，使滑动变 阻器的阻值由小到大逐渐改变
测量对应的电流 和电压值
测出8-10组电流和电压值，记入设计好的表格
实验结束，整理还原实验器材
用U-I图象处理 实验数据
在坐标纸上以I为横轴，U为纵轴，描出对应的点
1.5 6.3
2.0
0.05 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16