小灯泡的伏安特性曲线
2.3测量小灯泡的伏安特性曲线电路的选择
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
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
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。
小灯泡伏安特性曲线
误差 比较法 计算法
偏小
Rx RVRx RV R A来自偏大Rx R A
Rx RV R A
试触法
电压表变化大
电流表变化大
二 必备技能
2.1 滑动变阻器的限流接法和分压接法
电路的组合形式
外接 限流
内接 限流
外接 分压
内接 分压
2.2 描绘小灯泡的伏安特性曲线 2.1.1 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.
2.1.2 实验原理
2.1.4 实验步骤
(1)采用滑动变阻器采用分压式接法,电流表外接法,按下图所示连 接好实验电路;
2.1.5 数据处理
次数
数据
1
2
3
4
5
6
7
8
9
电 压 电 流
I/A
O
U/V
2.1.6 误差分析
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___
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，。
高中物理课件第3章-第6节 实验描绘小灯泡的伏安特性曲线
[后思考] 通过比较什么可以知道两种介质哪个是光密介质，哪个是光疏介质？ 【提示】 可以通过比较光在两种介质中传播速度的大小或折射率的大小来 确定光密介质和光疏介质，也可通过光线射入不同介质时的偏折程度判断．
[核心点击] 1．全反射现象 (1)全反射的条件： ①光由光密介质射向光疏介质． ②入射角大于或等于临界角． (2)全反射遵循的规律：发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光 遵循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再适用．
(2)小灯泡的电阻 R＝UI ＝06.1VA＝60 Ω＜ RA·RV，故电流表 应用外接法；实验数据包括电压在零附近的数值，故变阻器只 能接成分压式，电路如图所示．
【答案】 (1)B C E (2)如图所示
实验探究 2 对实验数据处理的考查 图 3-6-2 甲为某同学测绘额定电压为 2.8 V 小灯泡的 I U 图线的实 验电路图．
三、实验器材 小灯泡、4～6 V 学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、 坐标纸.
一、实验步骤 1．按实验电路图连接电路，且使滑动变阻器的触头 P 滑至 A 端． 2．闭合开关，使触头 P 逐渐向 B 移动，测出 1、2 组不同的电压值 U 和电 流值 I，并将测量数据填入表格. 3．断开开关，拆除电路，整理器材．
实验探究 1 对实验原理及器材选取的考查 有一灯泡上标有“6 V 0.1 A”字样，现要测量该灯泡的伏安特性 曲线，有下列器材供选用： 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)
二、数据处理 1．列表格：将记录的 1、2 组 U、I 值记录在表格中.
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9 描绘小灯泡的伏安特性曲线
(4)闭合 S1，小灯泡正常发光，则滑动变阻器接入电路的阻值为 R1＝ E－ILUL＝5 Ω；开关 S1 断开后，将 R0 和滑动变阻器接入电路的电阻视为电 源内阻，则等效电源内阻为 r＝R0＋R1＝8 Ω，在小灯泡的 I-U 图中作出等 效电源的 I-U 图象，其与小灯泡伏安特性曲线的交点的纵坐标、横坐标即对 应此时通过小灯泡的电流和灯泡两端的电压，如图所示，由图可知此时小 灯泡两端电压为 U′＝1.9 V。
尝试解答
[变式 1] (2020·江苏省淮安市六校联盟学情调查)某研究性学习小组为 探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实 验中可供选用的器材。
A．待测小灯泡(额定功率 6 W，额定电流 0.5 A) B．电流表(量程 0～0.6 A，内阻 0.1 Ω) C．电压表(量程 0～5 V，内阻约 5 kΩ) D．电压表(量程 0～15 V，内阻约 15 kΩ) E．滑动变阻器(最大阻值 50 Ω) F．滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ) G．直流电源(电动势 15 V，内阻可忽略) H．开关一个，导线若干
(3)如图所示是该研究小组测得小灯泡的 I-U 关系图线。由图线可知， 小 灯 泡 灯 丝 电 阻 随 温 度 的 升 高 而 __增__大____( 填 “ 增 大 ”“ 减 小 ” 或 “ 不 变”)；当小灯泡两端所加电压为 6 V 时，其灯丝电阻值约为___1_4____ Ω。(保 留两位有效数字)
由表格数据画小灯泡的 I-U 图象。 尝试解答 图见解析
(4)将此小灯泡与电动势为 1.5 V、内阻为 1 Ω 的电源串接，小灯泡的实 际工作功率为___0_.3_6___ W(保留两位有效数字)。
尝试解答 (1)①③⑤⑦⑧⑨ (2)图见解析 (3)图见解析 (4)0.36。 (1)根据灯泡的规格可知，灯泡的额定电流为 0.5 A，故电流表选 A2；灯 泡的额定电压为 3 V，题中所给电压表量程为 15 V，量程过大，因此需将表 头 G 串接定值电阻 R 来替代电压表；表格中电压和电流均从零开始增大， 故滑动变阻器采用了分压式接法，为方便调节，应选最大阻值较小的滑动 变阻器 R2。故选①③⑤⑦⑧⑨。
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。
- 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)。
2．测出小电珠在不同电压下的电流，移动滑动变阻器的触头位置，测出I，并将测量数据填入表格．
八、滑动变阻器的两种接法1．两种接法的比较
由上表可以看出：滑动变阻器的分压式接法中，电压和电流的调节范围较大，限流式接法较节能．2．两种接法的选择
(2)两种接法的适用条件
①限流式接法适用于测阻值小的电阻，相对滑动变阻器总电阻而言，但又不是相差很大，这样移动滑动触头调节范围大且方便．
①根据以上数据，电压表是并联在M与________之间的(填“O”或“P”)．
②根据以上数据，在图5(1)中画出该元件的伏安特性曲线．
(3)在图5(2)中画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图
【例3】某同学用如图10所示电路，测绘标有“3.8 V,0.3 A 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100 mA，内阻约2 Ω)；
A2(量程0.6 A，内阻约0.3 Ω)．
电压表：V1(量程5 V，内阻约5 kΩ)；
V2(量程15 V，内阻约15 kΩ)．
滑动变阻器：R1(阻值范围0～10 Ω)；
R2(阻值范围0～2 kΩ)．
电源：E1(电动势为1.5 V，内阻约为0.2 Ω)；
E2(电动势为4 V，内阻约为0.04 Ω)．
为了调节方便，测得准确，实验中应选用电流表______，电______，滑动变阻器______，电源______(填器材的符号
3）随堂练习
1．现要测定一额定电压4 V、额定功率1.6 W的小电珠的伏安特性曲线．现有器材：直流电源E(电动势4.5 V，内阻不计
量程250 mA，内阻约为2 Ω)，电流表A2(量程
Ω)，电键S，导线若干．
如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是
________．
2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“
还有：
A．直流电源6 V(内阻不计)
B．直流电流表0～3 A(内阻0.1 Ω以下)
C．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω)
D．直流电压表0～10 V(内阻约为15 kΩ)
E．滑动变阻器10 Ω，2 A
F．滑动变阻器1 kΩ，0.5 A
(3)试将图13中所示器材连成实验电路．
3．(1)如图16甲所示，在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，同组同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接．
(2)某同学从标称为“220 V25 W”、“220 V300 W”、“220 V500 W”的
确使用多用电表测量灯泡阻值如图16乙所示．该灯泡的阻值是________Ω，标称的额定功率为
4．为测量“12 V,5 W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材：
电源：12 V，内阻不计；
电流表：量程0～0.6 A、0～3 A，内阻为0.2 Ω；
电压表：量程0～3 V、0～15 V，内阻为15 kΩ；
滑动变阻器：0～20 Ω，允许最大电流1 A；
开关一个，导线若干，实验要求加在灯泡上的电压可从0 V开始调节．
5．有一个小灯泡标有“6 V,0.6 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的
供选用：
A．电压表(0～5 V，内阻约10 kΩ)
B．电压表(0～10 V，内阻约20 kΩ)
C．电流表(0～0.3 A，内阻约1 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻约0.4 Ω)
E．滑动变阻器(30 Ω，2 A)
(1)若电压表的示数为2 V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为
(2)若电压表的示数为零，电流表的示数为
(3)若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线
________．
7．甲、乙两位同学使用完全相同的器材和伏安法测量同一未知电阻
；电流表A(量程5 mA，内阻约100
Ω)；电源E(电动势约为3 V)；开关S
(1)由图可得甲的测量值为____，乙的测量值为____(保留三位有效数字
(2)在下面的虚线框中分别画出甲、乙两位同学所采用的测量电路，并由测量结果判定测量结果较为准确．
课后作业
注：此表用作每次课的教学设计方案。