物理实验考试：测定钨丝灯泡伏安关系式

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11.2拓展实验：测灯泡的伏安特性曲线 (人教版新教材)高中物理必修三第十一章【知识点+练习】

第十一章电路及其应用2 导体的电阻拓展实验：测灯泡的伏安特性曲线伏安法测电阻需注意的几点事项． 1．电表的选择：(1)首先保证电表的安全性：在实验中保证电表不会被烧坏．所以在伏安法电表的选择中首先选电压表，电压表一般略小于电源电动势．(2)其次保证实验的准确性：尽可能误差小．要求电表读数不能小于量程的13，最好在23和量程之间．所以测电阻中电流表的选择：一般根据所选电压表量程除以被测元件的电阻获得的电流进行选择．(3)对测灯泡的伏安特性曲线：灯泡上标有额定电压和额定功率．电压表的选择：依据额定电压．电流表的选择：依据额定功率除以额定电压获得的电流．表内接法，测量值比真实值偏大；测小电阻采用电流表外接法，测量值比真实值偏小．3．滑动变阻器在电路中的接法选择．使用的接线柱滑动变阻器上、下各有一个接线柱接入电路电阻丝两端的接线柱同时接入电路，金属杆两端的接线柱只有一个接入电路①要求回路中的某部分电路的电压从0开始连续变化，必须选择分压接法．②若题目所提供的实验仪器、电表量程或电阻的最大允许电流不够，则选择分压接法．③滑动变阻器的最大阻值远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻时，必须选择分压接法．④分压接法、限流接法都可以时，因为采用限流接法能耗小，优先采用限流接法．【实验目的】1．描绘小灯泡的伏安特性曲线．2．分析图象规律．【实验原理】根据欧姆定律，在纯电阻电路中，电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系，即U－I图线是一条过原点的直线．但是实际电路中由于各种因素的影响，U－I图线就可能不是直线．用伏安法分别测出灯泡两端电压及流过的电流便可绘出U－I图线，其原理图如图所示．【实验器材】小灯泡一只，电压表、电流表各一只，滑动变阻器(20欧姆)一只，电池一组，开关一只，导线若干．【实验步骤】1．确定电压表的量程，为减小误差采用安培表外接法，按图所示的原理电路图连接好实验电路．2．把滑动变阻器的滑动片调节到最左端位置，电路经检查无误后，闭合开关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，记入表格内．4．拆去实验线路，整理好实验器材．【数据处理】1．在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流，横轴表示电压．2．在坐标纸中描出各组数据所对应的点．(坐标系中纵轴和横轴要适中，以使所描图线占据整个坐标纸为宜)．3．用平滑曲线将各数据点连接起来，便得到伏安特性曲线．4．结果：得到的不是一条倾斜的直线，而是一条偏向电压轴的平滑曲线．原因：小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大．【误差分析】1．系统误差：由于电表是不理想电表，电流表电阻不是0，电压表电阻不是无穷大．外接法形成误差的结果是电压表分流的原因，造成误差偏小．2．测量误差：测量读数造成．【注意事项】1．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．由于小灯泡电阻较小，故应采用电流表外接法．3．开关闭合前变阻器滑片移到接入电路中的阻值最小处．(保证电流、电压从0开始)．4．开关闭合后，调节变阻器滑片的位置，使灯泡的电压逐渐增大，调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压．5．所画线为曲线的原因是金属的电阻率随温度升高而变大．【例1】有一灯泡上标有“6 V 0.1 A”字样，现要测绘该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：A．电压表（0~5 V，内阻2.0 kΩ）B．电压表（0~10 V，内阻3.0 kΩ）C．电流表（0~0.3 A，内阻2.0 Ω）D．电流表（0~6 A，内阻1.5 Ω）E．滑动变阻器（30 Ω，2 A）F．滑动变阻器（100 Ω，0.5 A）G．学生电源（直流9 V）及开关、导线等（1）实验中所用的电压表应选__________，电流表应选__________，滑动变阻器应选____________。

高中物理选修三实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线

电路图
外接法
电阻测量值
误差原因适用条件适用于测量
结论
R 测＝UI测测＝Rx＋RA>Rx 测量值大于真实值
R 测＝UI测测＝RRx＋xRRVV<Rx 测量值小于真实值
电流表分压
电压表分流
U 测＝Ux＋UA RA≪Rx 大电阻
I 测＝Ix＋IV RV≫Rx 小电阻
两种接法的误差来源不同，测量电阻时要根据情况
4.断开开关，拆除电路，整理仪器．
二、数据处理 1．在坐标纸上以 U 为横轴、I 为纵轴建立坐标系，选取合适的标度． 2．在坐标纸上描出以上各组数据所对应的点，用一条平滑的曲线把这些点连起来，得到小灯泡的伏安特性曲线．
1．本实验中滑动变阻器应采用什么接法？
提示：本实验要作出小灯泡的 I－U 图象，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故应采用分压式接法．
(2)因小灯泡的额定电压为 4.8 V，则电压表选量程为 0～6 V 的 C.小灯泡的额定电流 I＝ 0.3 A，则电流表选量程为 0～0.6 A 的 A. 滑动变阻器 F 的最大阻值过大，调节不方便，故滑动变阻器应选
E. (3)根据电路图画实物图．【答案】 (1)描绘灯泡的 I－U 图线所测数据需从零开始 (2)C
2．本实验中电流表与电压表应采用什么接法？
提示：本实验中，因被测小灯泡的灯丝电阻较小，要采用电流表外接法．
3．本实验中对滑片的操作要注意什么？
提示：(1)开关闭合前，应将变阻器滑片移到使小灯泡两端电压为零处．
(2)调节滑片时，应注意电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压．
4．实验作图时应注意什么？
(1)实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：描__绘__灯__泡__的___I－__U__图__线__所__测__数__据__需__从__零__开__始__________

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。

高考物理实验-描绘小灯泡的伏安特性曲线

描绘小灯泡的伏安特性曲线知识元实验器材、电路的选择知识讲解一、仪器选择1．电压表：看电源电动势，选择量程和电源电动势接近的电压表；注意：不是选择比电源电动势小的，而是选择和电源电动势E接近的，可以选择比电源电动势大的的电压表，这时主要通过滑动变阻器对电压进行调节．2．电流表：一般情况下，用电流表的量程和电路中电流进行比较，电路中的电流可以用电源电压除以电路中的大致电阻进行估算，即，其中E为电源电动势，R为电路中估计的总电阻．另：可以根据题目给出的伏安特性曲线的最大值进行选择．3．滑动变阻器：分压电路中选择滑动变阻器选择比待测电阻小很多的；限流电路中，选择阻值为待测电阻阻值的2-5倍的滑动变阻器．二、电流表的基本接法方法一：内接法外接法电路图测量值R测=误差原因电流表分压电压表分流=<R测R真==>R测真实值R真=测量值与真测量值大于真实值测量值小于真实值实值的关系适用条件R x＞R x＜适用于测量大阻值电阻小阻值电阻口诀大内偏大小外偏小方法二：实验试探法：按图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下：如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，说明电流表分压明显，则应采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，说明电压表分流明显，则应采用电流表内接法．三、滑动变阻器的接法滑动变阻器共有两种接法，限流法和分压法，电路图如下：限流法分压法1．首选要清楚滑动变阻器的分压接法和考虑限流接法的优、缺点：（1）限流接法线路结构简单，消耗能量少；（2）分压接法电压表、电流表测量范围大，可以从0到接近电源电动势间连续调节，测量数据多；2．选用原则：（1）优先限流接法，因为它电路结构简单，消耗能量少；（2）下列情况之一者，必须采用分压接法：a．零起必分压：要求多测几组数据(电压变化范围大)，或要求电压从0开始变化；b．滑小必分压：待测电阻大于滑动变阻器阻值，采用限流接法不能满足要求；c．烧表必分压：电源电动势比电压表量程大很多，限流接法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程．例题精讲实验器材、电路的选择例1.小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系，已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω，R随t的升高面增大实验电路如图1所示，控温箱用以调节金属电阻的温值。

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
12
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___

2020年中考物理《伏安法和特殊法测量小灯泡的电功率》考点+训练

《伏安法和特殊法测量小灯泡的电功率》考点+训练测量小灯泡的电功率是初中电学的一个重要实验，是电功率一章的最后一节内容，是前面内容的一个升华，知识性综合性强。

在各省市中考的试卷中，主要以实验题的形式考查。

一、伏安法测量小灯泡的电功率：1.实验原理：P=UI。

2.电路的设计：用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，为了多次测量，还需要滑动变阻器，还要用到组成电路必备的元件：电源、开关、导线，所以电路如下：3.实验步骤和记录表格：（1）按电路图连接实物图，连接时，开关断开，滑动变阻器“一上一下”接入电路。

（2）检查电路无误后，将滑片移动阻值最大处，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数；（3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数；（4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为额定电压的0.8倍，观察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数；（5）比较灯泡的电功率和小灯泡的亮度，得出结论。

U/V I/A P/W 小灯泡的亮度1234. 实验结论：（1）当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作；当U实>U额时，P实〉P额，用电器容易烧坏；当U实<U额时，P实<P额，用电器不能正常工作。

（2）不同电压下，小灯泡的功率不同，实际电压越大，小灯泡功率越大。

（3）小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定的，实际功率越大，小灯泡越亮。

5. 交流讨论：（1）滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变小灯泡两端的电压。

（2）小灯泡的I—U图像是一条曲线，原因是灯丝电阻随温度的升高而增大。

（3）使小灯泡的电压高于额定电压时，要注意观察电压表示数的变化，以免电压过高，烧坏小灯泡。

（4）多次测量的目的是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率，不是为了多次测量求平均值，所以设计的表格中没有“平均功率” 这一栏。

(完整word版)实验4元件伏安特性的测定

实验4 电阻元件伏安特性的测量【实验目的】1．验证欧姆定律；2．掌握测量伏安特性的基本方法；3．学会直流电源、电压表、电流表、电阻箱等仪器的正确使用方法。

【实验仪器】V~特性实验仪1台、专用连接线10根、电源线1根、保险丝(1A，FB型电阻A321已在电源插座中)2根、待测二极管、稳压二极管、小灯泡各2只。

【实验原理】1．电学元件的伏安特性在某一电学元件两端加上直流电压，在元件内就会有电流通过，通过元件的电流与端电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。

在欧姆定律R=式中，电压U的单位U⋅I为伏特，电流I的单位为安培，电阻R的单位为欧姆。

一般以电压为横坐标和电流为纵坐标作出元件的电压－电流关系曲线，称为该元件的伏安特性曲线。

图4-1 线性元件的伏安特性图4-2 非线性元件的伏安特对于碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等电学元件，在通常情况下，通过元件的电流与加在元件两端的电压成正比关系变化，即其伏安特性曲线为一直线。

这类元件称为线性元件，如图4-1所示。

至于半导体二极管、稳压管等元件，通过元件的电流与加在元件两端的电压不成线性关系变化，其伏安特性为一曲线。

这类元件称为非线性元件，如图4-2所示为某非线性元件的伏安特性。

在设计测量电学元件伏安特性的线路时，必须了解待测元件的规格，使加在它上面的电压和通过的电流均不超过额定值。

此外，还必须了解测量时所需其它仪器的规格(如电源、电压表、电流表、滑线变阻器等的规格)，也不得超过其量程或使用范围。

根据这些条件所设计的线路，可以将测量误差减到最小。

2．实验线路的比较与选择a 电流表内接b 电流表外接图4-3 电流表的内、外接线路在测量电阻R 的伏安特性的线路中，常有两种接法，即图4-3 (a)中电流表内接法和图4-3 (b)中电流表外接法。

电压表和电流表都有一定的内阻(分别设为V R 和A R )。

简化处理时直接用电压表读数U 除以电流表读数I 来得到被测电阻值R ，即I U R /=，这样会引进一定的系统性误差。

实验报告：测量小白炽灯泡的伏安特性曲线2

1000 2000 3000 400灯泡的电压与电流的关系为：
U=0.31I2.13 (U、I 的单位为 mV、mA，换算为国际单位为 U=760.96I2.13)
八、误差分析： 1、读数误差：由于电流表测量的是流过灯泡和电压表的总电流，因此电流表的值比流过灯泡
x2
2
x
……………… 公式（1）
相关量的计算公式：（下表 n 为实验次数，这里 n=20）
相关量：
所用公式
x
n
xi
x i 1 n
y
n
yi
y i1 n
xy
n
xi yi
xy i 1 n
x2
n
xi 2
x 2 i1 n
y2
n
yi 2
y 2 i1 n
X
1 n
n i 1
Xi
1 n
（4.60+5.30+……+8.61+8.70）=7.13
ln I 3.93 4.09
200
24.0
5.30 3.18 2500
67.1
7.82 4.21
300
27.0
5.70 3.30 3000
74.1
8.01 4.31
400
29.3
5.99 3.38 3500
81.0
8.16 4.39
500
31.2
6.21 3.44 4000
87.1
8.29 4.47
5
相关量：
x
y
xy
x2
y2
所得值：
7.13
3.90
28.46
52.19
15.53
1、

2019版高考物理配套文档：第七章实验9 测绘小灯泡的伏安特性曲线 Word版含解析

[考试标准]知识内容必考要求加试要求实验9：测绘小灯泡的伏安特性曲线√1．实验原理(1)测多组小灯泡的U、I的值，并绘出I－U图象；(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系．2．实验器材小灯泡“3.8 V0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0.6 A～3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．3．实验步骤(1)画出电路图(如实验原理图甲)．(2)将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图乙所示的电路． (3)测量与记录移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U 和电流值I ，并将测量数据填入自己设计的表格中． (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在坐标纸上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． 4．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用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流． 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电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的13以上．⑤从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻阻值相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器． 5．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，与量程为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U 0＝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．1．电流表内接法与外接法的比较电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压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 A≪R x R V≫R x2.电流表内接法与外接法的选择(1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若R x较小，宜采用电流表外接法；若R x较大，宜采用电流表内接法．(2)临界值计算法R x<R V R A时，用电流表外接法；R x>R V R A时，用电流表内接法．(3)实验试探法：按图1接好电路，让电压表的一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．图13．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较限流式接法分压式接法两种接法的电路图负载R上电压的调节范围RER＋R0≤U≤E0≤U≤E负载R上电流的调节范围ER＋R0≤I≤ER0≤I≤ER4.(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小)．(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)．5．常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．(2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V.(3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.命题点一教材原型实验例1在某次“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，所选用的实验器材有A．小灯泡“2.5 V0.2 A”B．电流表0～0.6 A～3 A(内阻约1 Ω)C．电压表0～3 V～15 V(内阻很大)D．滑动变阻器“2 A10 Ω”E．电源(两节干电池)F．开关一个，导线若干图2(1)在实验时小杰同学采用了如图2所示的实物电路，则具体实验操作前，该电路需改进的地方有________________________________________________________________________．(2)在图3方框中画出正确的电路图．图3(3)当开关闭合后，滑动变阻器的滑片从右向左滑动过程中，灯泡始终不亮，但电压表有示数，则可能出现的故障是________．A．小灯泡灯丝断了B．连接电源的导线断开C．电流表上某个接线柱与导线断开D．开关接触不良造成断路解析(1)由于小灯泡电阻比电压表内阻小的多，和电流表内阻差不多，电流表要外接；小灯泡额定电流为0.2 A，电流表应选0.6 A量程；合上开关前，为了保护电表，测量电路电压最小，故滑动变阻器滑片应置于左侧．(3)电压表有示数说明电压表到电源是通的，A正确．答案(1)电流表应外接电流表量程太大滑动变阻器滑片应置于左侧(2)如图所示(3)A例2(2016·浙江4月学考·18)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡额定电压为2.5 V、电流为0.3 A.图4图5(1)部分连线的实物图如图4所示，请完成实物连接图；(2)某次实验中，当电流表的示数为0.18 A，电压表的指针如图5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象中的________(填字母)．解析(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，电压表、电流表需从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．(2)结合量程可读出电压表的示数在1.48～1.50 V，故小灯泡的功率P＝UI≈1.50×0.18 W＝0.27 W.(3)随着电压的增大，小灯泡的电阻越来越大，故C正确．答案(1)如图所示(2)1.48～1.500.27(3)C题组阶梯突破1．“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，得到了两组电流表与电压表的示数如图6中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6 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________．图6答案①0.10 A②0.24 A③2.00 V④0.27 V8.3 Ω 2.7 Ω(如填为2.7 Ω8.3 Ω也行)解析电流表量程为0.6 A时，最小刻度为0.02 A，读数读到小数点后两位，所以①表示数为0.10 A，②表示数为0.24 A；电压表量程为3 V，最小刻度为0.1 V，应估读到0.01 V，所以③表示数为2.00 V ，④表示数为0.27 V ，根据欧姆定律R 1＝U 1I 1＝2.00 V 0.24 A ≈8.3 Ω，R 2＝U 2I 2＝0.270.1Ω＝2.7 Ω. 2．(2016·宁波模拟)某实验小组利用图7(a)的实物连线图，做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，该小组在实验时测得两组数据，第一组是电压从0逐渐增加到2.5 V ，第二组是从2.5 V 逐渐减小到0，将两组数据描在I －U 图上，如图(b)，第一组数据的数据点在图中是用________(填“○”或“×”)表示的．另一实验小组用同样的电路实验，发现电压表示数的最大值只有1.5 V ，经检查，电路正确并连接良好，而后将电路断开，用电压表直接接到这二节电池串联而成的电池组两端，电压表示数为3.00 V ．请解释原因：_________________________________________________.(a)(b) 图7答案 (1)○ (2)所用电池组内阻较大解析 (1)由于金属导体电阻随温度的变化而变化，第二组中由于开始时温度较高，故第二组在相同电压下测得的电阻应较大，第一组测出的电阻较小；因图象为I －U 图象，其斜率表示电阻的倒数，故第一组数据为○所表示的．(2)直接测量时为电源的电动势，而在接入电路时输出电压较小，故说明电池组内阻较大．命题点二拓展创新实验例3 小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5 V ，最大电流不超过0.55 A)的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：A ．电压表(量程是3 V ，内阻是6 kΩ)B ．电压表(量程是15 V ，内阻是30 kΩ)C ．电流表(量程是0.6 A ，内阻是0.5 Ω)D ．电流表(量程是3 A ，内阻是0.1 Ω)E ．滑动变阻器(阻值范围0～5 Ω，额定电流为0.6 A)F ．滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω，额定电流为0.6 A)G ．直流电源(电动势E ＝3 V ，内阻不计)H ．开关、导线若干．该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据(I 和U 分别表示电学元件上的电流和电压). I /A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U /V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)为了提高实验结果的准确程度，电流表选________________；电压表选________________；滑动变阻器选________________．(以上均填写器材代号) (2)请在虚线框中画出实验电路图．解析 (1)从表格中的实验数据可知，电流测量值I 的范围为0～0.50 A ，电压测量值U 的范围为0～2.00 V ，因此电流表应选C ，电压表应选A.因为本实验要测量多组(U ，I )值，需使电压U 连续变化，因此，滑动变阻器应接成分压式，故选阻值较小的滑动变阻器E.(2)由表格中的数据，根据R ＝UI ，估算电学元件的电阻值大约为几欧，因此采用电流表外接法．电路图如图所示．答案 (1)C A E (2)见解析图题组阶梯突破3．某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图8甲所示，现已完成部分导线的连接．(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；图8(2)某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A ；(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V 、内阻为1 Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为 ________ W(保留两位小数)．答案 (1)连线如图(2)0.44 (3)4 2.28解析 (1)要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，因此滑动变阻器采用分压式接法，小电珠电阻较小，电流表要外接． (2)电流表分度值为0.02 A ，可知读数为0.44 A.(3)当电源的内阻与外阻相同时，电源的输出功率最大，此时路端电压为1.5 V ，外接总电阻为1 Ω，由图丙可知，当小电珠电压为1.5 V 时，电流为0.38 A ，此时小电珠的电阻为R ＝UI ＝1.50.38 Ω≈4 Ω，因此小电珠个数为n ＝R r ＝41＝4，小电珠的总功率为P ＝4UI ＝4×1.5×0.38 W ＝2.28 W.。

测定小灯泡电功率的实验原理

测定小灯泡电功率的实验原理实验原理：根据公式p=ui，用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用公式p=ui计算电功率，在额定电压下测出的电功率就是额定功率。

这是物理学中常用的一种间接测量方法，这种方法又被称为“伏安法”。

实验电路：根据实验的目的和原理设计如下电路。

实验器材：大灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、控制器、导线。

器材说明：用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压，因为要测量不同电压下的功率，所以电路中要接入滑动变阻器，用来改变小灯泡两端电压。

实验步骤：(1)按电路图连接好电路;(2)滑动控制器，调节滑动变阻器，并使大灯泡两端的电压恰好等同于大灯泡的额定电压2.5v，观测大灯泡的亮度，并记录电流表和电压表的示数。

(3)调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的1.2倍。

观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数(注意：小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多)。

(4)调节滑动变阻器，并使大灯泡两端的电压相当于大灯泡额定电压的0.8倍。

观测大灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数。

(5)计算出三种情况下小灯泡的电功率(6)断裂电路，整理器材。

实验数据(记录)表格：实验建议发光情况电流（a）电压（v）电功率（w）1大灯泡在额定电压下工作正常0.32.50.752大灯泡两端电压就是额定电压的1.2倍很亮0.431.23大灯泡两端电压高于额定电压暗0.220.4注意：在进行实验时应注意以下几点：(1)电源电压应当低于大灯泡的额定电压，比如，测量额定电压为2.5 v的小灯泡的电功率时至少可有两节干电池串联并作电源。

(2)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压，电流表的量程要大于小灯泡正常工作电流。

(3)滑动变阻器容许通过的最小电流必须大于灯泡的正常工作电流，而滑动变阻器的最小电阻值应当与小灯泡的电阻差不多，以并使调节效果显著。

(4)根据串联分压原理进行判断，准确熟练地调节滑动变阻器，使小灯泡在等于额定电压、略高于额定电压的和低于额定电压三种条件下发光。

204 电学元件的伏安特性

图 1 变阻器电路结构图 2. 技术指标 1) 电阻变化范围：0～11100Ω，最小步进 10Ω；精度：1% 2) 电阻的功耗值：（1～10）×1000Ω，0.5W；（1～10）×100Ω，1W；（1～10）× 10Ω，5W。 3. 使用说明 1) 作变阻器用 1 号和 2 号，3 号端子间电阻值等于三位开关盘电阻示值之和，电阻变化范围为 0～ 11100Ω，最小步进值为 10Ω。 2）构成变阻输入式分压箱当电源正极接于 1 号端子，负极接于 3 号端子，从 2 号端 3 号端子上获得电源电的分压输出。其原理图见图 3。
电流表内接测试
电流表外接测试
U（V） I（A）
R 直算值（Ω）
R 修正值（Ω）
U（V）
I（A）
R 直算 R 修正值（Ω）值（Ω）
5、就下述提示写出实验总结 1) 电阻器伏安特性概述 2) 电流表内接外接两种测试方法，根据 R=1KΩ，RU=1MΩ，RI= 10Ω和测试误差，讨论两种测试方式优劣。
正向伏安曲线测试数据表
注：1）、电阻修正值按电流表外接修正公式 1－3 式计算所得。 2）、实验时二极管正向电流不得超过 20mA。
5、就下述提示可实验讨论 1）、二极管反向电阻和正向电阻差异如此大，其物理原理是什么？ 2）、在制定表 2－2 时，考虑到二极管正向特性严重非线性，电阻值变化范
围很大，在表 2－2 中加一项“电阻修正值”栏，与电阻直算值比较，讨论其误差产生过程。
情况下会出现如此情况？）
如果要得到测量准确值，就必须按下 1－2，1－3 两式，予以修正。
即电流表内接测量时， R U RI I
电流表外接测量时， 1 I 1 R U RU
1－2 1－3
上两式中：R—被测电阻阻值，Ω；

实验报告：测量小白炽灯泡的伏安特性曲线2

实验报告：测量⼩⽩炽灯泡的伏安特性曲线2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 <由于⼩灯泡的 R=IU =4215A当电压U ⼀定时，电流I 与电阻R 成反⽐关系，但⼩灯泡R 会随着温度T 变化⽽变化。

(完整word版)实验4元件伏安特性的测定

【实验仪器】V~特性实验仪1台、专用连接线10根、电源线1根、保险丝(1A，FB型电阻A321已在电源插座中)2根、待测二极管、稳压二极管、小灯泡各2只。

在欧姆定律R=式中，电压U的单位U⋅I为伏特，电流I的单位为安培，电阻R的单位为欧姆。

一般以电压为横坐标和电流为纵坐标作出元件的电压－电流关系曲线，称为该元件的伏安特性曲线。

这类元件称为线性元件，如图4-1所示。

至于半导体二极管、稳压管等元件，通过元件的电流与加在元件两端的电压不成线性关系变化，其伏安特性为一曲线。

这类元件称为非线性元件，如图4-2所示为某非线性元件的伏安特性。

在设计测量电学元件伏安特性的线路时，必须了解待测元件的规格，使加在它上面的电压和通过的电流均不超过额定值。

此外，还必须了解测量时所需其它仪器的规格(如电源、电压表、电流表、滑线变阻器等的规格)，也不得超过其量程或使用范围。

根据这些条件所设计的线路，可以将测量误差减到最小。

电压表和电流表都有一定的内阻(分别设为V R 和A R )。

简化处理时直接用电压表读数U 除以电流表读数I 来得到被测电阻值R ，即I U R /=，这样会引进一定的系统性误差。

大学物理实验报告之钨丝灯的伏安特性 - 完成版1

测定钨丝灯泡的伏安关系式操作考试（一）实验任务已知：钨丝灯泡的伏安关系为,用实验方法测定C , n。

实验操作考试内容：1，提前写好考试实验项目的预习报告，包括实验原理，实验仪器，用直尺铅笔画出实验电路图和测量数据表格，考试时间2小时，单人单组，现场完成实验和实验报告；2，测量电路图要求：小灯泡（额定电压未定）上的电压能从0V开始变化，滑线变阻器分压接法，电压表电流表采取外接法（考试中各同学测量的灯泡规格并不完全一样）；一、实验目的：通过实验绘制小灯泡的伏－安曲线，认识小灯泡的电阻和电功率与外加电压的关系。

二、实验原理：由于小灯泡钨丝的电阻随温度而变化，因此可利用它的这种特性进行伏安特性研究。

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，可以得到小灯泡的电阻、电功率与外加电压的关系。

二、实验步骤：1．连接电路，开始时，滑动变阻器滑片应置于最小分压端，使灯泡上的电压为零。

2．接通开关，移动滑片C，使小灯泡两端的电压由零开始增大，记录电压表和电流表的示数。

3．在坐标纸上，以电压U为横坐标，电流强度I为纵坐标，利用数据，作出小灯泡的伏安特性曲线。

4．由R＝U／I计算小灯泡的电阻，将结果填入表中。

以电阻R为纵坐标，电压U 为横坐标，作出小灯泡的电阻随电压变化的曲线。

5．由P＝IU计算小灯泡的电功串，将结果填入表中。

以电功率P为纵坐标，电压U为横坐标，作出小灯泡电功率随电压变化的曲线。

6，分析以上曲线。

注意事项：1．由于小灯泡电阻为几欧－几十欧，测小灯泡的电阻宜用电流表外接法。

由于实验时需要小灯泡两端的电压变化范围大，特别是需要测得在低电压下小灯泡的电流值，故应采用滑动变阻器分压接法。

2．小灯泡的电阻随温度的升高而增大，而小灯泡在电压较低时，温度随电压的变化比较明显。

因此在低电压（小于灯泡的额定电压）区域内，电压、电流数值应多取几组。

3．小灯泡可以短时间地在高于额定电压下使用，一般可以超过额定电压的10%－20%，所以加在灯泡两端的电压不能过高，以免烧毁灯泡。

高中物理选修3测灯泡的伏安特性曲线含答案

第二章恒定电流3 欧姆定律第二课时实验：测灯泡的伏安特性曲线1．为探究小灯泡L的伏安特性，连好图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 图象应是()解析：由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，随着灯泡两端电压逐渐增大，灯丝温度逐渐升高，其电阻逐渐增大，则在U－I 图象中斜率应逐渐增大，故选项C正确．答案：C2．以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤．A．闭合开关，记下电压表、电流表的一组示数(U，I)，移动滑动变阻器的滑片位置，每移动一次记下一组(U，I)值，共测出12组左右的数据，B．将电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡、电源、开关正确连接成电路，电流表外接，滑动变阻器采用分压式接法，如图所示．C．调节滑片位置，使闭合开关前滑片处于滑动变阻器的最左端．D．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线．(1)以上各步骤中存在错误或不足的是________．(2)将各步骤纠正后，按实验先后顺序排列起来________．解析：A步骤中测量不同电压下的电流值时，应先预设各组数据中的电压值或电流值，而不是随意测，随意测会使描点疏密不均匀，画图线时出现较大误差，甚至无法画出I－U图线；C步骤中闭合开关前应使灯泡两端电压为零，即滑片应置于变阻器最右端；D步骤中应将各点用平滑的曲线连接起来．答案：(1)ACD(2)BCAD3．测定小灯泡“6 V 3 W”的伏安特性曲线，要求实验中小灯泡两端的电压从零开始连续可调．供选择的器材有：电压表○V(量程6 V，内阻20 kΩ)，电流表(量程3 A，内阻0.2 Ω)，电流表(量程0.6 A，内阻1 Ω)，变阻器R1(0～100 Ω，0.5 A)，变阻器R2(0～20 Ω，0.2 A)，学生电源E(6 V～8 V)、开关及导线若干．选择出符合实验要求的实验器材并设计出实验电路．解析：由题意知小灯泡的额定电流I＝PU＝0.5 A，为准确测量电流，应选用电流表.为了最终能较准确地画出伏安特性曲线，必须多测几组I、U数据，要求小灯泡两端电压必须从零开始连续可调，限流电路难以满足要求，因此必须采用滑动变阻器的分压式接法．若将R2接入电路，则通过它的电流为0.3 A～0.4 A，大于它的额定电流，故应选变阻器R1，实验电路如图所示．4．在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6 V 3 W”，其他可供选择的器材有：电压表V1(量程6 V，内阻20 kΩ)电压表V2(量程20 V，内阻60 kΩ)电流表A1(量程3 A，内阻0.2 Ω)电流表A2(量程0.6 A，内阻1 Ω)变阻器R1(0～1 000 Ω，0.5 A)变阻器R2(0～20 Ω，0.5 A)学生电源E(6～8 V)开关S及导线若干．实验中要求电压表在0～6 V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，在上述器材中，电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．在以下方框中画出实验的原理图．答案：V1A2R2原理图如下图所示5．某同学在探究规格为“2.5 V0.6 W”的小灯泡伏安特性曲线实验中，该同学采用如图甲所示的电路进行测量．现备有下列器材供选用：图甲A．量程是0～0.6 A，内阻是0.5 Ω的电流表B．量程是0～3 A，内阻是0.1 Ω的电流表C．量程是0～3 V，内阻是6 kΩ的电压表D．量程是0～15 V，内阻是30 kΩ的电压表E．阻值为0～1 kΩ，额定电流为0.5 A的滑动变阻器F．阻值为0～10 Ω，额定电流为2 A的滑动变阻器G．蓄电池(6 V内阻不计)H．开关一个，导线若干(1)为使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________(只填字母代号)．(2)在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最________端(填“左”或“右”)．(3)在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是________点到________点的导线没接好(空格中请填写图甲中的数字，如“2”点到“3”点的导线)．(4)图乙该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小灯泡的电阻随工作电压的增大而________(填“不变”“增大”或“减小”)．解析：(1)小灯泡的额定电压为2.5 V，额定电流为0.24 A，为了减小读数误差，电流表和电压表应分别选择量程为0～0.6 A和0～3 V 的，本题中滑动变阻器采用分压式接法，应选择0～10 Ω的．(2)为了保证开关S闭合前流经小灯泡的电流最小，滑片P应置于最左端．(3)电压表和电流表的示数总是调不到零，是由于电源总是对电表供电，滑动变阻器串联在电路中，1点和5点没有接好，连成了限流式接法，这也是限流式和分压式接法的最大区别．(4)伏安特性曲线上点与坐标原点连线的斜率随着工作电压的增大而减小，所以小灯泡的电阻在不断增大．答案：(1)A C F(2)左(3)15(4)增大。

高中物理第二章恒定电流实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线讲义含解析新人教版选修3_120190412115

实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线一、实验目的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。

二、实验原理欧姆定律。

三、实验电路1．电流表的内、外接：由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，采用电流表外接法。

2．滑动变阻器的接法：小灯泡两端的电压需要从0开始，滑动变阻器要采用分压式连接，实验电路图如图所示。

四、实验器材小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源(或电池组)、开关、导线、坐标纸、铅笔等。

五、实验步骤1．确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，按如图所示的电路原理图连接好实验电路。

2．把滑动变阻器的滑片调节到a 端，电路经检查无误后，闭合开关S 。

3．改变滑动变阻器滑片的位置，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，断开开关S 。

4．拆去实验线路，整理好实验器材。

六、数据处理1．在坐标纸上建立坐标系，坐标所取分度应参考测量数据，比例适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。

2．连线一定要用平滑的曲线，不能画成折线。

3．根据图像计算电阻时，应用R ＝U I来计算。

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系统误差，电流表外接，则电流表示数偏大。

2．测量时，读数带来偶然误差。

3．在坐标纸上描点、作图也会带来偶然误差。

八、注意事项1．开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑到使灯泡两端电压为零的位置。

2．在增大电压的过程中，要确保不超过小灯泡的额定电压。

3．在选择电表的量程时，掌握以下原则：在测量值不超过电表量程的前提下，指针尽量偏转至23量程左右。

4．测绘IU(UI)图线时要注意三点：一是标度选取合理。

即作出的图像既可以把表中所给出的所有点都标注上，同时又要使图像分布在中央位置上；二是用“·”或“×”标注点；三是用平滑曲线拟合连接各点，误差较大的点可以舍弃。

[例1] 在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》实验中选择“3 V0.5 A”的小灯泡作为研究对象，现备有以下器材：A．电流表A1(量程0～0.6 A，内阻1 Ω)B．电流表A2(量程0～3 A，内阻1 Ω)C．电压表V1(量程0～15 V，内阻约10 kΩ)D．电压表V2(0～3 V，内阻约2 kΩ)E．滑动变阻器R1(阻值0～100 Ω)F．滑动变阻器R2(阻值0～10 Ω)G．电源E＝6 VH．开关S，导线若干(1)在本实验中，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______；(填入器材序号)(2)滑动变阻器应采用______(填“分压”或“限流”)式接法，电流表应采用______(填“内”“外”)接法；(3)设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中I＝______ A，U＝______ V。

物理实验考试测定钨丝灯泡伏安关系式

物理实验考试测定钨丝灯泡伏安关系式Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.测定钨丝灯泡的伏安关系式操作考试（一）实验任务已知：钨丝灯泡的伏安关系为 ,用实验方法测定C , n。

实验原理：由于小灯泡钨丝的电阻随温度而变化，因此可利用它的这种特性进行伏安特性研究。

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，可以得到小灯泡的电阻、电功率与外加电压的关系。

二、实验步骤：1．连接电路，开始时，滑动变阻器滑片应置于最小分压端，使灯泡上的电压为零。

2．接通开关，移动滑片C，使小灯泡两端的电压由零开始增大，记录电压表和电流表的示数。

3．在坐标纸上，以电压U为横坐标，电流强度I为纵坐标，利用数据，作出小灯泡的伏安特性曲线。

4．由R＝U／I计算小灯泡的电阻，将结果填入表中。

以电阻R为纵坐标，电压U为横坐标，作出小灯泡的电阻随电压变化的曲线。

5．由P＝IU计算小灯泡的电功率，将结果填入表中。

以电功率P为纵坐标，电压U为横坐标，作出小灯泡电功率随电压变化的曲线。

6，分析以上曲线。

注意事项：1．由于小灯泡电阻为几欧－几十欧，测小灯泡的宜用电流表外接法。

由于实验时需要小灯泡两端的电压变化范围大，特别是需要测得在低电压下小灯泡的电流值，故应采用滑动变阻器分压接法。

2．小灯泡的电阻随温度的升高而增大，而小灯泡在电压较低时，温度随电压的变化比较明显。

非线性电阻

非线性电阻的测量
•
线性电阻是指其阻值不随电压、电流的变化而变化的
电阻。即线性电阻的阻值是一个常量，其伏安特性为一条
直线。有些材料例如钨丝灯的灯丝以及半导体等材料，在
通电之后随着电流的增大，材料产生的欧姆热逐渐升高，
会促使材料的电阻发生改变。其伏安特性不再是一条直线
。本实验力图通过对钨丝灯以及二极管的伏安特性的测量
如果反向电压继续升高，当超过UBR以后，反向电流急剧增大，这种现象称为击穿， UBR称为反向击穿电压。
击穿后，二极管不再具有单向导电性。应当指出，发生反向击穿不意味着二极管损坏。实际上，当反向击穿后，只要注意控制反向电流的数值，不使其过大，即可避免因过热而烧坏二极管。当反向电压降低后，二极管性能仍可能恢复正常。
5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00
3.81 4.24 4.86 5.21 5.69 6.02 6.41
灯泡电压灯泡电压电阻电压电阻电压
U2/V
平均U3/V U4/V
U5/V
0.20 0.56 0.97 1.34 1.74 2.15 2.57 2.99 3.41
实验原理
2.二极管的伏安特性
二极管的伏安特性比较复杂，如右图。、其正向特性与反向特性需要分开讨论。
（1）正向特性当加二极管上的正向电压较小时，正向电流很小，几乎等于零。只有当二极管两端电压超过某一数值Uon时，正向电流才明显增大。 Uon被称为死区电压。死区电压与二极管的材料有关。一般硅二极管的死区电压为0.5V左右，锗二极管的死区电压为0.1V左右。
表2.二极管正向的伏安特性关系（R＝10kΩ）
E/V
U管/V
UR/V
0

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