2.3测量小灯泡的伏安特性曲线电路的选择
实验报告：测量小白炽灯泡的伏安特性曲线2.wps
高二物理组 实验报告测量小白炽灯泡的伏安特性曲线一、实验目的白炽灯是日常生活中经常使用的光源之一，由金属钨丝制成灯丝，因此也常常称为钨丝灯。
当电流通过时，灯丝发热而发光。
在工作时，白炽灯的灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的升高而增大。
通过白炽灯的电流越大，其温度越高，阻值也越大。
一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍，其伏安特性曲线不呈直线，因此白炽灯属于非线性元件。
白炽灯的种类很多，实验中使用的小灯泡是常用做手电筒的光源（其工作条件是6.3V,0.15A ）.在一定温度范围内，小灯泡的电压与电流的关系为nKI U =，K 和n 是与灯泡有关的系数。
本实验为设计实验，实验目的为：⒈选择实验的测量仪器，学会电学基本仪器的使用 ⒉知道伏安法测量的两种接法⒊知道滑线变阻器的分压、限流接法⒋学会测量小灯泡的电阻并绘制伏安特性曲线 ⒌知道最小二乘法处理数据的方法⒍验证在一定温度范围内，其电压和电流的关系符合关系式：nKI U =。
二、实验仪器小灯泡（6.3V 0.15A ）、电流表、电压表、变阻器、直流电源、开关、导线等。
三、实验原理实验中小灯泡的电阻等于灯泡两端的电压与通过灯泡电流的比值。
改变小灯泡两端的电压，测出相应的电流值，画出图象就可以知道它的伏安特性。
但由于小灯泡是非线性电阻，它随温度的变化而电阻值改变，所以它的伏安特性不是直线，而是曲线。
1．测量电阻的电路有两种接法，分别是内接法和外接法。
电流表外接法：如图甲所示，由于电压表的分流，电流表测出的电流比R X 中的实际电流要大一些，所以R 测<R 真。
即当R V >>R X 时，我们采用外接电流表的方法，误差较小。
电流表内接法：如图乙所示，由于电流表的分压，电压表测出的电压比RX 两端的实际电压要大一些，所以R 测>R 真。
即当R A <<R X 时，我们采用内接电流表的方法，误差较小。
实验一 测小灯泡伏安特性曲线
实验一：测量小灯泡的伏安特性曲线一、实验原理根据伏安法测电阻，测出多组U-I值，然后做出U-I图像。
线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线，图像的斜率是线性元件的电阻；非线性元件的伏安特性曲线是一条曲线。
二、实验的考察层次层次1：仪器的读数（电压表和电流表的读数）层次2：实验电路图。
滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法。
层次3：仪器的选择：滑动变阻器选小电阻。
层次4：数据处理。
设计坐标，做U-I图像，或者I-U图像，计算电阻。
层次5：电表量程不够时需要改装电表（改装电压表所需的电阻与电压表内阻几乎相当，改装电流表所需的电阻与电流表内阻几乎相当）【2016 天津与2012 四川相似度很高】三、高考题呈现的特点1.主要考察了电路图的分压接法电路图及实物图的连接。
2.仪器的选择问题，滑动变阻器的选择【电压表根据小灯泡的额定电压选择，电流表根据小灯泡的额定电流选择，滑动变阻器选小电阻】3.内外接法的误差分析4.根据测出的数据做U-I图像（注意图像都是曲线）【典型立体剖析】考点1：实验原理和仪器选择★★[例1]在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材有：A．小灯泡：规格为“3.8 V0.3 A”B．电流表：量程0～0.6 A，内阻约为0.5 ΩC．电流表：量程0～3 A，内阻约为0.1 ΩD．电压表：量程0～5 V，内阻约为5 kΩE．滑动变阻器：阻值范围0～10 Ω，额定电流2 AF．电池组：电动势6 V，内阻约为1 ΩG．开关一只，导线若干(1)为了使测量尽可能地准确，需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8 V且能方便地进行调节，因此电流表应选________．(填器材前选项)(2)根据你选用的实验电路，将如图所示的器材连成实物电路．答案(1)B(2)见解读图解读(1)因小灯泡的额定电流为0.3 A，为减小读数误差，应让指针偏角大一些，故电流表选B.(2)由电流表外接和滑动变阻器采用分压式接法知，电路图如图甲所示，由电路图连接的实物电路如图乙所示．★★[例2]有一个小灯泡标有“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(0～0.6 A，内阻0.4 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，选用图中甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(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)把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图．解读因实验目的是要描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，故采用如图甲所示的分压式电路合适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据．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，小灯泡的额定电流I＝0.5 A，则电流表只能选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，故舍去．小灯泡内阻为电流表内阻的80.4＝20倍，电压表内阻是小灯泡的10×1038＝1 250倍，故电流表采用了外接法．答案(1)描绘小灯泡的I—U图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据(2)A D E (3)如下图所示．考点2：数据处理及误差分析★★★【例3】图中所示器材为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I-U特性曲线的实验器材．（1）根据实验原理，用笔画线代替导线，将图1中的实验电路图连接完整．（2）开关S闭合之前，图1中滑动变阻器的滑片应该置于_____端．（选填“A端”、“B端”或“AB中间”）（3）实验中测得有关数据如下表：根据表中的实验数据，在图2中画出小灯泡的I-U特性曲线．【说明】：1.实验原理图2.数据描点，画图★★【例4】用如图甲所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验．小灯泡标有“6 V 3 W”的字样，铅蓄电池的电动势为8 V，滑动变阻器有两种规格：R1标有“5 Ω2 A”，R2标有“100 Ω20 mA”．各电表的量程如图甲所示．测量时要求小灯泡两端的电压从零开始，并测多组数据．(1)滑动变阻器应选用__________；分压接法选小电阻(2)用笔画线代替导线，把图甲中的实物连成实验电路(有部分连线已接好)；(3)测量时电压表示数如图乙所示，则U＝________ V；(4)某同学根据实验测量得到的数据，作出了如图丙所示的I－U图像．分析图像不是直线的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案(1)R1(2)实验电路如图所示(3)4.0(4)小灯泡两端的电压逐渐增大时，灯丝温度升高，灯丝的电阻(或电阻率)变大解读(1)由于电压要从零开始调节，所以滑动变阻器应采用分压式接法，如果选用R2，滑动变阻器中的电流会超过20 mA，故选R1.(2)实验电路中电流表外接，滑动变阻器采用分压式接法．(4)小灯泡两端的电压逐渐增大时，灯丝温度升高，灯丝的电阻(或电阻率)变大．【高考题赏析】1.★【2009 天津 3 6】为探究小灯泡L的伏安特性，连好如图甲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。
测量小灯泡的伏安特性曲线
测量小灯泡的伏安特性曲线系别：化学与药学系专业班级：药物制剂7班姓名：袁楚婷孙思琪指导老师：张玲玲摘要：小灯泡在电流一定范围内电压与电流的关系为U=KI^n，K和n是小灯泡有关的系数关键词：外接法;分压式;伏安特性曲线;最小二乘法一.实验目的（一）掌握各仪器的使用方法及正确的连接方法（二）掌握用伏安法测量电阻的基本方法及误差分析（三）测定非线性带内阻的伏安特性二.实验要求（一）设计测量小灯泡的伏安特性曲线的电路。
伏安法中有电流表内接和外接法两种，应分析使用哪一种？若用数字万用表的直流电压档测量又如何呢？设计中要考虑电压表、电流表的等级、量程等参数。
（二）验证公式：V=KI^n（三）用电脑软件处理实验数据，求系数K和n。
（四）思考如何求室温下灯丝的静态电阻和动态电阻(R=dU∕dI)三.实验方案电学元件的电流和电压之间关系曲线称为伏安特性曲线，不同电学元件的伏安特性曲线不同。
电阻的伏安特性曲线――线性，小灯泡的伏安特性曲线――非线性，二极管（正向和反向）的伏安特性曲线――非线性。
根据部分电路欧姆定律，I=U/R可得1/U=1/R，即在U~I坐标系中，图线的斜率等于电阻的倒数。
但由于小灯泡的电阻会随温度的改变而改变，小灯泡在一定电流范围内其电压与电流的关系为U=KI^n，K和n是灯泡的有关系数。
表示非线性元件的电阻有两种方法，一种叫静态电阻，用R表示；另一种叫动态电阻，用r表示，它等于工作点附近的电压改变量与电流改变量之比。
动态电阻可以通过伏安特性曲线求出，如图一所示。
图中Q点的静态电阻R=U/I，动态电阻r为r=dU/dI=d(KI^会偏大。
而若用内接法时，由于灯泡的电阻与电流表内阻相差不大，从而电压表测量的电压比电灯泡的实际电压相差较大，从而误差也会偏大，所以选用外接法。
n)/dX=KnI^(n-1)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，这样实验的误差就不选用分压式是可以是电压在0~E之内变化，使电压变化范围较大。
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》的实验报告-2
《描繪小燈泡の伏安特性曲線》の實驗報告一、實驗目の描繪小燈泡の伏安特性曲線，並對其變化規律進行分析。
二、實驗原理1.金屬導體の電阻率隨溫度の升高而增大，導致金屬導體の電阻隨溫度の升高而增大。
以電流I為縱坐標，以電壓U為橫坐標，描繪出小燈泡の伏安特性曲線I —U圖像。
2.小燈泡電阻極小，所以電流表應采用外接法連入電路；電壓應從0開始變化，所以滑動變阻器采用分壓式接法，並且應將滑動變阻器阻值調到最大。
三、實驗器材小燈泡一盞，電源一個，滑動變阻器一個，電壓表、電流表各一臺，開關一個，導線若幹，直尺一把。
四、實驗電路五、實驗步驟1.按照電路圖連接電路，並將滑動變阻器の滑片P移至A端，如圖：2.閉合開關S，將滑片P逐漸向B端移動，觀察電流表和電壓表の示數，並且注意電壓表示數不能超過小燈泡額定電壓，取8組，記錄數據，整理分析。
3.拆除電路，整理桌面，將器材整齊地放回原位。
六、實驗數據實驗次數ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧU(伏/V) 0.200 0.600 1.000 1.400 1.800 2.200 2.600 3.000 I(安/A) 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205 七、實驗結果以電流I為縱坐標，以電壓U為橫坐標，描繪出小燈泡の伏安特性曲線I—U圖像。
八、實驗結論1.小燈泡の伏安特性曲線不是一條直線。
2.曲線原因の分析：根據歐姆定理，IU R =應該是一條直線，但是那僅僅是理想電阻，R 是恒定不變の 但是在現實の試驗中，電阻R 是會受到溫度の影響の，此時隨著電阻本身通過電流，溫度就會增加，R 自然上升，對於IU R =來說，R 代表圖線中の斜率，當R 不變時，圖像是直線，當變化時，自然就是曲線。
九、誤差分析1.測量時未考慮電壓表の分流，造成電流I の實際值大於理論值。
2.讀數時沒有讀准確，在估讀の時候出現誤差。
3.描繪圖像時沒有描繪准確造成誤差。
十、注意事項1.實驗前注意檢查電表是否指零，如果不指零，要調節定位螺絲使指針指零。
2.3 测绘小灯泡的伏安特性曲线
2.3 欧姆定律第2课时——测绘小灯泡的伏安特性曲线一编: 丁元二编：付成维审核：教师：班级：姓名：时间：准备阶段展示预习1、通过一个电器元件的和加在电器元件两端的的关系称为该电器元件的伏安特性。
2、用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，在坐标图上画出的叫做导体的伏安特性曲线。
该曲线描述了导体中随导体两端的变化规律。
3、恒定的纯电阻元件的伏安特性曲线是一条过原点的，它表示导体中的电流与它两端的电压成。
发现目标1、猜测小灯泡的伏安特性曲线图像。
2、分压限流两种电路连接的探究。
3、内接法、外接法探究。
操作阶段合作探究一、实验操作步骤：1、确定好电流表和电压表的量程，按照图2-5所示电路图正确连接电路，在闭合电键之前使滑动变阻器的滑片c置于b端（使得小灯泡两端的电压为0）2、闭合电键，缓慢向右调节滑动变阻器的滑片c，使得电流表显示某一读书，在表2-2中记下此电流表和电压表的读数。
3、重复步骤2中的操作，测量多组（大约10组）电流表和电压表的读数，并记录在表2-2中。
4、在坐标纸上以I为纵坐标，以U为横坐标，将实验所得数据描点，并用平滑的曲线连接作出I-U曲线，分析曲线的变化规律。
5、整理好器材，将其归位。
二、数据记录请将实验测量结果记录在表2-2中。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压U/V电流I/A交流成果一、根据上表记录的数据在下图中作出I-U图像。
二、探索小灯泡电流和电压之间的关系，分析小灯泡电阻的变化情况。
实验结论：迁移阶段达标检测1、在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡上标有“2.5 V 0.3 A”字样。
测量时要求加在灯泡两端的电压可持续地从0调到2.5V.(1)在本实验中应该采用电流表（填“内”或“外”）接法，滑动变阻器应采用（填“限流”或“分压”）式接法。
（2）请按要求在实物图上连线。
U/VI/AOV3 15A30.6误差分析：拓展提升。
实验测绘小灯泡的伏安特性曲线ppt课件
图6
为了减小误差，应使R≪RV，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≫RA，故此法测较
大电阻好
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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__分__压___接法(填“分压”或“限流”). 答案
图3
(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. 答案
如图所示 图4
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.
答案 解析 见解析图
(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 __左____(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； 答案 解析
总结提升
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.
3
达标检测
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 答案 解析 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，
(1)实验时，选用图3__甲___(选填“甲”或“乙”)的电路图来完成实验，
请说明理由：_描__绘__小__灯__泡__的__I_－__U_图__线__所__测__数__据__需__从__零__开__始__，__并__要__多__测___
2.3实验小灯泡伏安特性曲线
第二章实验部分(小灯泡伏安曲线)【基础达标】1．在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验中，采用电流表外接法的原因是A.小灯泡的电阻比电流表的内阻小得多B.小灯泡的电阻比电压表的内阻小得多C.小灯泡的电阻比电流表的内阻大得多D.小灯泡的电阻比电压表的内阻大得多2．(删除)通过《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验，可以归纳出A.小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大B.小灯泡的灯丝电阻率随温度的升高而增大C.金属的电阻率随温度的升高而增大D.所有材料的电阻率都随温度的升高而增大3．在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验中，从U-I图线中可以得出A.灯泡的电阻是恒定不变的B.灯泡的电阻随它两端的电压增大而减小C.小灯泡的电阻随它两端的电压增大而增大D.小灯泡的电阻是变化的.但没有一定的规律4．小灯泡的电阻随它两端的电压升高而变大的直接原因是A.小灯泡两端的电压越太，通过它的电流也越太B.小灯泡两端的电压越大，它的电功率也越大C.小灯泡两端的电压越大，它发的光就越强D.小灯泡两端的电压越大，灯丝的温度就越高5．小灯泡伏安特性曲线斜率的物理意义是A.小灯泡灯丝电阻的倒数B.小灯泡灯丝的电阻C.小灯泡灯丝电阻率的倒数D.小灯泡灯丝的电阻率6.一个标有“4V0.7A”的小灯泡，所加的电压U由零逐渐增大到4V，在此过程中电压U 和电流I的关系可以用图象表示，在图中符合实际的是7．在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验中，研究的小灯泡标有“3.8V 0.3A”，这类灯泡两端电压超过0.5V其伏安特性曲线就会有明显弯曲，使用的电压表有0～15V和0～3V两个测量范围，使用的电流表有0～3A和0～0.6A两个测量范围，在实验中，电压表应选择的测量范围为_________，电流表应选择的测量范围是__________8.在《描绘小灯泡伏安特性曲线》实验中选择“3V0.5A的小灯泡作为研究对象，下列实验器材中应选用______________(填入器材序号)A.电流表(量程0～0.6A，内阻1Ω)B.电流表(量程0～3A，内阻1Ω)C.电压表(量程0～15V，内阻约10kΩ)D.电压表(0～3v，内阻约2kΩ)E.滑动变阻器(阻值0~100Ω)F.滑动变阻器(阻值0-10Ω)G.电源E=6V H.开关I，导线若干在本实验中，滑动变阻器应采用______(填“分压”或“限流”)接法，电流表应采用______(填“内”、“外”)接法【能力提升】9．某同学在实验中还测出a 、b 、c 三种元件的伏安特性曲线分别如图中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是 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 的阻值随电压升高而增大D ．c 的阻值随电压升高而增大 10．下表中所列数据是测量小灯泡U －I 关系的实验数据：(填“甲”或“乙”)(2)试分析所选实验电路图存在误差的原因．11．图甲所示为某同学测绘额定电压为2.5 V 的小电珠的I －U 图线的实验电路图． (1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接成完整的实验电路．(2)开关S 闭合之前图乙中滑动变阻器滑片应该置于_______ (选填“A 端”、“B 端”或“AB 正中间”)【高考名题】12.某学习小组要描绘一只小电珠（2.5V ，0.5A ）的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A.电源E （电动势为3.0V ，内阻不计）B.电压表V 1（量程为0-3.0V 内阻约为2k Ω）C.电压表Ｖ2（量程为0-15.0V 内阻约为6K Ω）D.电流表A 1（量程为0-0.6A 内阻约为1Ω）E.电流表A 2（量程为0-100mA 内阻约为2Ω）F.滑动变阻器R 1 （最大阻值10Ω）G.滑动变阻器R 2（最大阻值2k Ω）①为了减小实验误差,实验中电压表应选择________,电流表应选择_____________,滑动变阻器应选择______________.(填器材的符号)②为提高实验精度，请你为该学习小组设计电路图，并画在右侧的方框中。
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
小灯泡的伏安特性曲线
小灯泡的伏安特性曲线
小灯泡的伏安特性曲线是用來描述小灯泡特定工作條件下的特性的一種曲線，也即為小灯泡的電流-電壓的數學表示。
對於小灯泡的伏安特性曲线有兩個主要特征：線性特性和非線性特性。
當電壓大於電流時，小灯泡的伏安特性曲线呈線性，這表明小灯泡能充分地達到所需的輸入電壓和輸出電流。
当電壓小於電流時，小灯泡的伏安特性曲线呈著非線性，這表明電壓不足以提供足夠的電流，使小灯泡達到所需的功率級別，此時小灯泡將無法工作正常。
小灯泡的伏安特性受到許多因素的影響，這些因素各自可能對小灯泡的特性造成正或負的影響。
例如，溫度可影響小灯泡的伏安特性，當溫度升高時，小灯泡的伏安特性曲線將呈現出比一般更靠近線性的外觀，而當溫度降低時，小灯泡的伏安特性曲線則會變得更靠近非線性。
另外，時間也對小灯泡的伏安特性有影響。
由於小灯泡會因使用時間和次數而老化，因此其伏安特性會隨著時間而逐漸改變，尤其是在長時間工作時，小灯泡的伏安特性曲線會變成一條急劇低下的直線。
此外，小灯泡的材料也會影響它的伏安特性。
某種特定的材料可能具有更高或更低的電阻特性，以及更高或更低的耐久性。
在電路中，小灯泡的選擇對小灯泡伏安特性有重要影響，因此在選擇小灯泡時，必須對小灯泡材料及電路要求進行詳細分析，以確保小灯泡達到所需要的電流、電壓和功率要求。
【高中物理】高中物理知识点：实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
【高中物理】高中物理知识点：实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线实验目的：1、描绘小灯泡的伏安特性曲线。
2、理解并检验灯丝电阻随温度升高而增大。
3、掌握仪器的选择和电路连接。
实验原理：1、根据部分电路欧姆定律，一纯电阻R两端电压U与电流I总有U=I?R，若R为定值时，U―I图线为一过原点的直线。
小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大，其电阻也就随温度的升高而增大。
而通过小灯泡灯丝的电流越大，灯丝的温度也越高，故小灯泡的伏安特性曲线（U―I曲线）应为曲线。
2、小灯泡（3.8V，0.3A）电阻很小，当它与电流表（0.6A）串联时，电流表的分压影响很大，为了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。
3、实验电路如图所示，改变滑动变阻器的滑片的位置，从电压表和电流表中读出几组I、U值，在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U-I图象。
实验器材：小灯泡（3.8V，0.3A），电压表（0-3V-15V），电流表（0-0.6A-3A），滑动变阻器（20Ω），学生低压直流电源，电键，导线若干，坐标纸、铅笔。
实验步骤：1、如图所示连结电路安培表外接，滑线变阻器接成分压式。
电流表采用0.6A量程，电压表先用0～3V的量程，当电压超过3V时采用15V量程。
2、把变阻器的滑动片移动到一端使小灯泡两端电压为零3、移动滑动变阻触头位置，测出15组不同的电压值u和电流值I，并将测量数据填入表格。
4、在坐标纸上以u为横轴，以I为纵轴，建立坐标系，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，以所描图线充分占据整个坐标纸为宜。
）将描出的点用平滑的曲线连结起来，就得小灯泡的伏安特性曲线。
4、拆除电路、整理仪器。
注意事项：1、实验过程中，电压表量程要变更：U<3V时采用0―3V量程，当U>3V时采用0―15V量程。
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 。
小灯泡的伏安特性曲线实验报告
小灯泡的伏安特性曲线实验报告
《小灯泡的伏安特性曲线实验报告》
实验目的：
通过实验观察小灯泡在不同电压下的亮度变化，绘制出其伏安特性曲线，了解
小灯泡的电阻特性。
实验装置：
小灯泡、电源、电压表、电流表、导线。
实验步骤：
1. 将小灯泡接入电路中，将电压表和电流表分别接入电路中，保证电路连接正确。
2. 逐渐调节电源输出电压，记录下不同电压下小灯泡的亮度和电流值。
3. 根据记录的数据，绘制出小灯泡的伏安特性曲线。
实验结果：
通过实验观察和数据记录，我们得到了小灯泡在不同电压下的亮度和电流值的
关系，绘制出了其伏安特性曲线。
从曲线上可以看出，小灯泡的电阻随着电压
的增加而增加，呈现出非线性的特性。
在低电压下，小灯泡的电阻较小，电流
较大，亮度较高；而在高电压下，小灯泡的电阻增加，电流减小，亮度降低。
实验分析：
小灯泡的伏安特性曲线反映了其电阻随电压变化的规律。
在实际应用中，我们
可以根据小灯泡的伏安特性曲线来设计合适的电路，以保证小灯泡的正常工作。
同时，通过实验还可以了解到小灯泡的电阻随温度变化的规律，为小灯泡的使
用和维护提供参考。
结论：
通过本次实验，我们成功绘制出了小灯泡的伏安特性曲线，了解了小灯泡的电
阻特性。
实验结果对于我们理解小灯泡的工作原理和应用具有一定的指导意义，为我们进一步深入研究和应用小灯泡提供了基础。
分压式与限流式的选择
高考物理难点分析——限流式与分压式的选择一个简单的方法，一般电路都要就限流式，因为可以节能，但是有下列三种情况必须用分压式。
1．描绘小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压和电流必须从零开始测量，就必须用分压式。
可以归结为：实验中要求从零开始测量的，就必须用分压式。
2．如果整个电路中，滑动电阻器比较小，对整个电路几乎没有影响的，也必须用分压式。
例如：测量电阻实验时，待测电阻大约是1000欧姆，而滑动电阻器仅有20欧姆，因为还要考虑到各种仪器的内阻问题，所以滑动电阻器对整个电路就几乎没有影响，这时就必须用分压。
3．在测量电路中，如果电压表或者电流表的量程比较小，（比限流式电路中的最小电流还要小）这时候为了安全起见，也必须用分压。
只有这三大类必须用分压法，而其他的就要用限流法了。
当然，能用限流法的也可以用分压法，但是要考虑到节能问题，就只好选用限流法了。
综上所述，可以简记为：零起必分（压），滑小必分（压）;滑大可限（流），但烧表必分。
选用分压法的时候要选用小的滑动电阻器，同样还是为了节能。
①负载Rx两端电压变化范围限流ERx/(Rx+R)~E（R是变阻器最大阻值）分压0～E②能用限流一定能用分压。
以下情况只能用分压：a．电阻or滑动变阻器or电流表允许通过的最大电流<E/(R+r+Rx+RA) ，r是电源内阻，R是滑动变阻器最大阻值。
b．滑动变阻器最大阻值很小一般小于Rx/3(Rx的电流、电压变化太小）c．题目中要求“被测部分的电压变化范围尽可能大”、“多测量几组数据”、“电压表示数从0开始变化”、“滑动变阻器易于调节”两种连接方式的选择原则（1）节能优先的原则在实验中，如果碰到滑动变阻器以限流方式或分压方式连接成电路均可的情况时，因为限流方式比分压方式节能，应先考虑限流方式。
例如在高二学生实验“测金属的电阻率”中，待测金属丝的电阻大约为10欧姆，所提供的滑动变阻器电阻为0~50欧姆，待测电阻小于滑动变阻器的电阻，采用限流或分压两种方式的电路对通过Rx的电流均有明显的控制作用，因此，两种连接方式连入电路均可。
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b.若采用限流接法，电路中的最小电流仍超过电表或电件 的额定值（限制不住）
c.当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时，且实验要求电压 （电流）的变化范围较大
下列几种情况必须选择分压式
a.若滑动变阻器电阻远大于被测电阻的阻值 b.若不属于必须分压的情况，则首先考虑限流（电路简单， 耗能少）
实际上：考试时大多是用分压式。
限流式：所测电 件与滑动变阻器 的一部分或整个 电阻串联 分压式：所测电 件与滑动变阻器 的一部分或整个 电阻并联
二.实验电路
1.分压外接法 2.限流外接法
分压式接法
限流式接法
3.分压内接法
4.限流内接法
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用, 因此两种方法测量电阻都有误差． （1）电流表的两种接法选择 .a口诀法：大内偏大，小外偏小。即：大电阻用内接法，电 阻测量值偏大；小电阻用外接法，电阻测量值偏小。 b.公式计算法：
电压相对变化量 U I I
电流相对变化量
U I 若 , 说明分压明显用外接法 U I U I 若 , 说明分流明显用内接法 U I
2.滑动变阻器的两种接法
两种电 路 电路图
限流式接法
分压式接法
待测电 阻两端 电压调 节范围 通过待 测电阻
R测 U ~U R测 R0
0 ~U
当 R测
A 测 A
R 当R R 当R R
测 A
R ，即 R R R 时，选用内接法 R R ，即 R R R 时，选用外接法 R R ，即 R R R 时，两种接法都可以 R
V 测 V A 测 V 测 V A 测 V 测 V A 测
c.试触法：当Rx、RA、RV大约值都不清楚就用试触法判断．如图所示， 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． U
U
~
较： ①分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调节 范围。 ②在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下，限流电路消 耗的电能小于分压电路消耗的电能。 （1）.滑动变阻器两种接法的选择
下列几种情况必须选择分压式
a.明确要求电路的电压电流从零开始连续可调 例：测定小灯泡的伏安特性曲线。
2.3欧姆定律的补充 （实验）
测量小灯泡的伏安特性曲线（伏安法测 电阻）————电路的选择
一.原理分析
1. 测量电路 要描绘小灯泡的伏安特性曲线就要测出小灯泡 两端的电压和通过小灯泡的电流
U R I
（电压 用电压表测电压 表.电流 表内阻 用电流表测电流 不能忽 略）
电流表外接法
电流表内接法
2.供电电路 为减小实验误差就需要多测量几组电压.电流 值 用滑动变阻器改变电压电流值。 滑 动 变 阻 器