钨丝灯的伏安特性

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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
✧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，其阻值的变化，从而了解它的导电特性。

✧实验电路图
✧注意事项
a)由欧姆定律可知，对一纯定值电阻用电器，有I=U/R。

因此，当R为定值
时，I-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，灯丝温度升高，因此灯丝电阻率有明显增大，故小灯泡
的伏安特性曲线应为曲线。

b)调节滑动变阻器滑片时应注意不要使电压表的示数超过小灯泡的额定电压。

c)电键闭合前滑动变阻器的滑片应放在最左端（对照上图），使小灯泡两端电压
从零开始调节。

d)实验用的小灯泡通常为“3.8V，0.3A”一类小电珠,其在白炽状态下电阻很小,
在室温下电阻更小，因此为减小实验误差,测量电路应采用电流表外接法。

e)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。

f)画图时，坐标轴上所取的分度比例要适当，连线用平滑的曲线，不能画成折线。

误差分析
a)测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的电流值比真实值偏大。

b)描绘图线时作图不准确造成的偶然误差。

钨丝灯的伏安特性内容调整

实验6（实习2）钨丝灯的伏安特性
2-1具体要求与条件
1．待测电气元件为钨丝灯。

2．要求测量的伏安特性区域为0~10V 。

3. 已知电压表的内阻R V = 107
Ω。

2-2 内容
1. 根据要求和条件选定电压表量程，然后选择合适的电流表量程（从大量程开始，逐步减少量程到合适为止）。

2. 在电压表内接的情况下分别测出相应的电流和电压关系，每隔1V 测量一组数据，记录到数据表格中，并将测点标记在图纸上（V 作为横轴，I 作为纵轴）。

测量时应注意：钨丝灯电压不得超过10V ，以免烧断灯丝！
2-3观察与思考
1．在不同的电流情况下，钨丝灯都亮吗？ 2．钨丝灯的电阻随电压是如何变化的？
3．钨丝灯在低电压情况下，其伏安特性是怎样的？
实验数据记录与结论
一、仪器条件记录
二、测量记录
1．接法：电压表内接法【因实验已知电压表的内阻R V 】 2．修正关系式：V
R R V I I -= ；而I I R R R R V V ≈∴>>Ω=,, 107
3．测量数据表格：
三、绘制钨丝灯的伏安特性曲线图
四、实验结论。

钨丝灯泡伏安实验报告

钨丝灯泡伏安实验报告钨丝灯泡伏安实验报告引言：钨丝灯泡是一种常见的照明设备，它通过通电使钨丝发光来产生光线。

在本次实验中，我们将通过对钨丝灯泡进行伏安实验，探究其电流和电压之间的关系。

实验目的：1.了解钨丝灯泡的工作原理；2.探究钨丝灯泡的电流和电压之间的关系；3.验证欧姆定律在钨丝灯泡中的适用性。

实验器材：1.钨丝灯泡2.电流表3.电压表4.直流电源实验步骤：1.将直流电源接入电路，保证电压稳定；2.将电流表和电压表分别接入电路，测量电流和电压的数值；3.记录数据，并根据测量结果绘制伏安特性曲线。

实验结果：通过实验测量，我们得到了一组数据，如下表所示：电压（V）电流（A）1 0.12 0.23 0.34 0.45 0.5根据上述数据，我们可以绘制出伏安特性曲线图。

从图中可以看出，钨丝灯泡的电流和电压之间存在一定的线性关系，符合欧姆定律。

讨论与分析：钨丝灯泡的工作原理是通过通电使钨丝发光。

当电流通过钨丝时，钨丝受热并发光，产生可见光。

根据欧姆定律，电流和电压之间的关系可以用公式I=V/R表示，其中I为电流，V为电压，R为电阻。

在钨丝灯泡中，钨丝即为电阻，当电压增加时，电流也随之增加。

在实验中，我们测得的数据也验证了这一点。

随着电压的增加，电流呈线性增长，这说明钨丝灯泡的电阻是一个近似恒定的值。

这也意味着，在一定范围内，钨丝灯泡的亮度与电流成正比。

然而，需要注意的是，钨丝灯泡的电阻并非完全恒定。

随着电流的增加，钨丝的温度也会上升，导致电阻的增加。

这也是为什么钨丝灯泡在刚通电时会出现瞬间的电流冲击，随后电流逐渐稳定的原因之一。

结论：通过本次实验，我们了解了钨丝灯泡的工作原理，并验证了欧姆定律在钨丝灯泡中的适用性。

实验结果表明，钨丝灯泡的电流和电压之间存在一定的线性关系，符合欧姆定律。

这对于我们进一步理解照明设备的工作原理和电路中的电阻变化有着重要的意义。

总结：本次实验通过对钨丝灯泡的伏安实验，深入探究了钨丝灯泡的工作原理和电流与电压之间的关系。

电阻伏安特性

.实验19 电阻伏安特性及电源外特性的测量一、实验目的1. 学习测量线性和非线性电阻元件伏安特性的方法，并绘制其特性曲线；2. 学习测量电源外特性的方法；3. 掌握运用伏安法判定电阻元件类型的方法；4. 学习使用直流电压表、电流表，掌握电压、电流的测量方法。

二、实验仪器直流恒压源恒流源，数字万用表，各种电阻 11只，白炽灯泡1只（12V/3W）及灯座，稳压二极管（2CW56），电位器（470/2W），短接桥和连接导线及九孔插件方板三、实验原理1. 电阻元件（1）伏安特性(a) 线性电阻的伏安特性曲线 (b) 非线性电阻的伏安特性曲线图19-1 伏安特性曲线二端电阻元件的伏安特性是指元件的端电压与通过该元件电流之间的函数关系。

通过一定的测量电路，用电压表、电流表可测定电阻元件的伏安特性，由测得的伏安特性可了解该元件的性质。

通过测量得到元件伏安特性的方法称为伏安测量法（简称伏安法）。

根据测量所得数据，画出该电阻元件的伏安特性曲线。

整理文本.整理文本（2）线性电阻元件线性电阻元件的伏安特性满足欧姆定律。

可表示为：U=IR ，其中R 为常量，它不随其电压或电流改变而改变，其伏安特性曲线是一条过坐标原点的直线，具有双向性。

如图19-1（a ）所示。

（3）非线性电阻元件非线性电阻元件不遵循欧姆定律，它的阻值R 随着其电压或电流的改变而改变，其伏安特性是一条过坐标原点的曲线，如图19-1（b ）所示。

（4）测量方法在被测电阻元件上施加不同极性和幅值的电压，测量出流过该元件中的电流；或在被测电阻元件中通入不同方向和幅值的电流，测量该元件两端的电压，便得到被测电阻元件的伏安特性。

2. 直流电压源（1）直流电压源理想的直流电压源输出固定幅值的电压，而它的输出电流大小取决于它所连接的外电路。

因此它的外特性曲线是平行于电流轴的直线，如图19-2（a ）中实线所示。

实际电压源的外特性曲线如图19-2（a ）虚线所示，在线性工作区它可以用一个理想电压源Us 和内电阻Rs 相串联的电路模型来表示，如图19-2（b ）所示。

研究小灯泡的伏安特性

研究小灯泡的伏安特性[目的]认识钨丝灯泡的非线性特点及其原因。

[器材]小灯泡（标称值6．2V0．3A）、电压表、电流表、多用电表、变阻器（50Ω1．5A）、学生电源、开关、导线、坐标纸。

[原理和方法]由标称值可估算出所给小灯泡的电阻约为21欧，但用欧姆表测量，结果却比估算值小得多。

这是什么缘故呢？按图28所示电路做实验进行研究。

电源G电压约8伏，变阻器R＇接成分压器，使灯H上的电压U从零开始逐渐加大到额定值（6.2V），并同时测出8～10组U、I值。

从数据可以看出通过灯泡的电流I明显地不与U成正比。

实际上，若计算一下与每组U、I值对应的灯丝电阻R，可看到R不是定值，它随U和I的增大而增大。

这表明各次的R值不同并非实验误差所致，而是某种物理规律的反映。

我们知道灯丝由钨制成，而钨的电阻随温度升高而增大。

实验时，我们看到随着U和I的增大，灯发光越来越亮，这表明钨丝温度在升高，因而它的电阻在增大。

实验表明，温度每升高1℃，电阻约增加0.55％，钨丝在白炽状态时比常温高1800～2000℃，所以电阻大约增到原来的10倍。

这就可以解释为什么灯泡电阻的估算值与用欧姆表测量的测量值相差甚远了：由标称值估算的是额定电压下钨丝处于白炽状态时的电阻；而用欧姆表测量时通过钨丝的电流很小，灯也不亮，测得的却是常温下的电阻。

一个电学元件的I与U的关系，叫做它的伏安特性，这种特性若用U —I图线来表示更为直观，这种图线称为伏安特性曲线。

实验表明：定值电阻的U—I图线是通过坐标原点的倾斜直线，而小灯泡的伏安特性曲线则是如图29所示的曲线。

所以定值电阻是线性元件，小灯泡是一种非线性元件。

非线性元件的U—I关系特性，通常用通过实验测绘出的特性曲线表示而不用数学函数式表示。

为了把小灯泡的伏安特性曲线画好，应多取些数据点，并且在测U、I值时要对电表估读到1／5～1／10分度。

小灯泡的伏安特性曲线表明了钨丝电阻的变化，若在图中曲线OA上取P、Q两点，并用虚线分别画出它们到坐标原点O的直线，则可看出，QO的倾斜程度小于PO，这表明Q点的电阻大于P点的电阻。

描绘小灯泡的伏安特性曲线实验报告单

描绘小灯泡的伏安特性曲线班别：姓名：一、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Array动变阻器、导线若干、电健等四、实验电路图；1、线路原理图1．用________测出流过小灯泡的电流，用________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________的曲线将这些点连接起来．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，阻值较小，因此应该用电流表________电路；由于要测小灯泡在不同电压下的电流、电压，电压取值范围要尽量大，因此滑动变阻器应该用________接法电路．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置。

（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；电压表应选用0-3V量程。

五、实验步骤：1．按图连接好电路。

2．检查无误后，将滑片调节至最左边附近、闭合电键，读出一组U、I值，记录于表格。

3．再调节滑线变阻器的滑片到不同位置，读出十二组不同的U、I 值，记录于表格。

非线性元件伏安特性实验

非线性元件伏安特性实验非线性元件伏安特性的测量【目的要求】1(掌握非线性元件伏安特性的测量方法、基本电路。

2(掌握二极管、稳压二极管、发光二极管的基本特性。

准确测量其正向导通阈值电压。

3(画出以上三种元件的伏安特性曲线。

【实验仪器】非线性元件伏安特性实验仪。

仪器由直流稳压电源、数字电压表、数字电流表、多圈可变电阻器、普通二极管、稳压二极管、发光二极管、钨丝灯泡等组成。

【实验原理】1.伏安特性给一个元件通以直流电，用电压表测出元件两端的电压，用电流表测出通过元器件的电流。

通常以电压为横坐标、电流为纵坐标，画出该元件电流和电压的关系曲线，称为该元件的伏安特性曲线。

这种研究元件电学特性的方法称为伏安法。

伏安特性曲线为直线的元件称为线性元件，如电阻;伏安特性曲线为非直线的元件称为非线性元件，如二极管、三极管等。

伏安法的主要用途是测量研究线性和非线性元件的电特性。

有些元件伏安特性除了与电压、电流有关，还与某一物理量的变化呈规律性变化，例如温度、光照度、磁场强度等，这就是各种物理量的传感元件，本实验不研究此类变化。

根据欧姆定律，电阻R、电压U、电流I,有如下关系:(1) R,UI由电压表和电流表的示值U和I计算可得到待测元件Rx的阻值。

但非线性元件的R是一个变量，因此分析它的阻值必须指出其工作电压(或电流)。

非线性元件的电阻有两种方法表示，一种称为静态电阻(或称为直流电阻)，用RD表示;另一种称为动态电阻用rD表示，它等于工作点附近的电压改变量与电流改变量之比。

动态电阻可通过伏安曲线求出，如图1所示，图中Q点的静态电阻RD=UQ/IQ,动态电阻rD=dUQ/dIQ图1动态电阻表示图测量伏安特性时，受电压表、电流表内阻接入影响会引入一定的系统误差，由于数字式电压表内阻很高、数字式电流表内阻很小，在测量低、中值电阻时引入系统误差较小，本实验将其忽略不计。

2.半导体二极管半导体二极管是一种常用的非线性元件,由P型、N型半导体材料制成PN结，经欧姆接触引出电极，封装而成。

(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。

钨丝灯泡的伏安特性图线

钨丝灯泡的伏安特性图线1. 实验指导（1）目的认识通过钨丝灯泡的电流强度随着加在它两端的电压变化的规律。

（2）器材、装置器材有电压传感器、电流传感器、小灯泡、直流稳压电源（或电池组）、滑动变阻器、开关、导线。

按照上图连接电路，L为小灯泡，R/为滑动变阻器。

2. 实验操作（1）将变阻器的滑动片P置于图中所示的b端，开关处于断开状态，此时灯泡两端的电压和通过的电流都为0，单击按钮，然后单击按钮。

（2）单击按钮，“电压”和“电流”数字表窗口中都显示为0，单击按钮，则表格中第一组U、I数据就自动记入“0，0”。

同时，坐标图中就自动描出一个对应的数据点。

（3）变阻器的滑动片P向a端移动一些，使显示出不大于0.2V的微小电压和相应的微小电流，单击按钮，将这组U、I数据自动记入表格中第二组的位置。

同时，坐标图中就自动描出一个对应的数据点。

（4）逐渐增大电压，重复步骤（3）的操作，共测出十几组不同的数据，单击按钮。

（5）单击按钮，则坐标图中就自动描绘出这个小灯泡的伏安特性（I–U）曲线。

（6）如不满意图线和数据，可以单击和，然后重新开始采集。

（7）单击按钮，将图线和表格保存到实验报告中。

3. 实验报告详细内容参见：实验“研究匀变速运动”的实验报告介绍。

4. 特点和应用本实验研究一种最简单的非线性元件，通过测绘出它的I–U图线来描述它的基本特征. 利用电压和电流传感器能够快捷地测出数据和画出图线，使学生能将非线性元件与线性元件（定值电阻）对比，加深对非线性的物理意义的认识，并且探究造成非线性的原因。

更可以做进一步的探究：用计算机做拟合，寻找表达其I–U关系的函数式。

非线性元件伏安特性的测量

实验名称：非线性元件伏安特性的测量
班级：计算机111 姓名：杨炜学号：2011014169 教师：顾邦明
章凌霄2011014168
任务与要求
任务：1.白炽灯泡伏安特性研究；
2.二极管正向伏安特性测量；
3.稳压二极管反向伏安特性测量。

要求：设计一个完成任务1~3的具体实验方案（仪器选择、原理依据、电路设计、数据表格、数据处理方法等）。

实验仪器
数字万用表2个；DH-VC1直流恒压恒流源（恒压0-30V可调，恒流0-50mA可调）；整流二极管（1N4007）、白炽钨丝灯泡（12V/0.1A）、硅稳压二极管(2CW56);(470Ω/2W，2.2k Ω/1W，5kΩ/1W)电位器各一个，（100Ω/2W，200Ω/2W）电阻各一个；开关1个，导线若干，九孔插板。

原始数据记录
（见附表1）
实验一：钨丝灯泡特性描述
电路图
实验二：二极管正向伏安特性描述电路图
实验三：稳压二极管伏安特性描述电路图
结果分析与讨论
进行试验1时，必须根据白炽灯的规格来制定电路连线，要控制白炽灯分得电压不超过其额定电压，否则容易导致灯泡烧坏。

由于其它电阻的存在，并且各电路元件的实际值与标准值存在较大误差，所以我们小组在进行试验3：稳压二极管伏安特性描述的时候，在反向偏置电压到达7.5V左右时，便开始出现雪崩效应。

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、

线性与非线性元件的伏安特性

线性与非线性元件的伏安特性一、实验目的1、掌握线性与非线性元件伏安特性的测试方法。

2、加深对线性与非线性元件的理解。

3、掌握常用电工仪表和设备的使用方法。

二、实验原理电路元件的特性一般可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I之间的函数关系I ＝f(U)来表示，即用I-U平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。

电阻元件是电路中最常见的元件，有线性电阻和非线性电阻之分。

实际电路中很少是仅由电源和线性电阻构成的“电平移动”电路，而非线性器件却常常有着广泛的使用，例如非线性元件二极管具有单向导电性，可以把交流信号变换成直流量，在电路中起着整流作用。

万用表的欧姆档只能在某一特定的U和I下测出对应的电阻值，因而不能测出非线性电阻的伏安特性。

一般是用含源电路“在线”状态下测量元件的端电压和对应的电流值，进而由公式R＝U/I求测电阻值。

1．线性电阻元件的电阻值，在其额定电流以内电流作用下，其阻值基本上保持不变（温度影响可忽略）且符合欧姆定律：U=IR 其伏安特性为一过原点的直线。

如图2-1-1（a）。

2．非线性电阻的阻值在其额定电流以内电流作用下，会随着通过的电流变化而变化。

钨丝灯泡在工作时灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度（即电流）的改变而改变，并且具有一定的惯性，因此其伏安特性为一条曲线，如图2-1-1（b）。

可以看出，电流越大温度越高，对应的电阻也越大。

3．一般半导体二极管的伏安特性如图2-1-1(c)，正向压降很小（锗管约为0.2-0.3V，硅管约为0.5-0.7V），正向电流随正向压降的升高而急速上升，反向压降则从0一直增加到十几---几十伏时，反向电流增加很小。

所以，二极管具有单向导电性。

4．稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向特性较特殊，如图2-1-1(d)所示。

给稳压二极管加反向电压时，其反向电流几乎为零，但当电压增加到某一数值时，电流将突然增加，以后它的端电压将维持恒定，不再随外加反向电压的升高而增大，这便是稳压二极管的反向稳压特性。

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；

电阻伏安特的测量

实验十四电阻伏安特性的测量本实验仪由直流稳压电源、可变电阻器、电流表、电压表及被测元件等五部分组成，可以独立完成对线性电阻元件、半导体二极管、钨丝灯泡等八种电学元件的伏安特性测量。

电压表和电流表是采用指针式微安表头改装的，具有一定的内阻，必须合理配接电压表和电流表，才能使测量误差最小，这样可使初学者在实验方案设计中，得到锻炼。

因此，本实验中有四个实验，针对每一个实验，具体给出了相应的实验要求。

实验14.1 线性电阻器伏安特性测量及测试电路设计一、实验目的按被测电阻大小、电压表和电流表内阻大小，掌握线性电阻元件伏安特性测量的基本方法。

二、实验仪器1. DH6101型电阻元件伏安特性实验仪2. 100Ω锰铜线电阻器，误差≤±0.5%三、实验原理1、伏安特性在电阻器两端施加一直流电压，在电阻器内就有电流通过。

根据欧姆定律，电阻器电阻值为：I VR =1－1上式中 R —电阻器在两端电压为V ，通过的电流为I 时的电阻值，Ω； V —电阻器两端电压，V ； I —电阻器内通过的电流I 。

欧姆定律公式1－1表述成下式：V R I 1=以V 为自变量，I 为函数，作出电压电流关系曲线，称为该元件的伏安特性曲线。

对于线绕电阻、金属膜电阻等电阻器，其电阻值比较稳定，其伏安特性曲线是一条通过原点的直线，即电阻器内通过的电流与两端施加的电压成正比，这种电阻器也称为线性电阻器。

图1－1 线性元件伏安特性曲线 2、线性电阻的伏安特性测量电路的设计当电流表内阻为0，电压表内阻无穷大时，下述两种测试电路都不会带来附加测量误差。

图1－2 电流表外接测量电路图1－3 电流表内接测量电路被测电阻I U R =。

实际的电流表具有一定的内阻，记为R I ；电压表也具有一定的内阻，记为R U 。

因为R I和R U 的存在，如果简单地用公式I UR =计算电阻器电阻值，必然带来附加测量误差。

为了减少这种附加误差，测量电路可以粗略地按下述办法选择：A. 当R U ＞＞R ，R I 和R 相差不大时，宜选用电流表外接电路，此时R 为估计值；B. 当R ＞＞R I ，R U 和R 相差不大时，宜选用电流表内接电路，C. 当R ＞＞R I ，R U ＞＞R 时，必须先用电流表内接和外接电路作试探性测试而定。

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。

家用电灯的伏安特性实验课题探究-物理论文

家用电灯的伏安特性实验课题研究山西省阳泉市平定一中357班刘子洲指导老师：王兴龙摘要：本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡和节能灯泡在某一电压变化范围内阻值的变化，了解它的导电特性，从而指导居民合理选择照明工具，达到更好的节能效果。

关键字：电灯变暗伏安特性曲线节能原理节能用电方案在我们日常生活中，我们常常会发现：我们用的电灯随着使用时间的增长灯丝会变黑，而且亮度也会大幅度降低。

而市场上所卖的新型节能灯以使用寿命长、能耗低等优点受到了人们的欢迎。

我们不禁对这些现象产生疑问：是什么原因使得家用电灯在使用过程中变暗？而节能灯为什么能受到欢迎？为了解答这些疑问，我们查阅了一些资料：电灯的灯丝是用熔点高的钨丝做的，这是因为灯泡发光时灯丝的温度在2000摄氏度以上，用钨丝比较耐用；灯泡使用时，钨丝在高温下升华为钨蒸气。

关灯后，温度降低，钨蒸气凝华附着在灯泡壁上。

时间长了，灯泡壁就会变黑，从而使亮度降低。

我们将一个有一定使用寿命的白炽灯摘下来，拆去玻璃灯罩，发现在灯罩内壁果然有一层黑色粉末。

可是黑色粉末很薄，不足以影响电灯的亮度。

我们结合本学期所学的导体的电阻定律，猜想：可能是灯丝随着使用寿命的增长灯丝升华变细，电阻变大，由P=U2/R，则R变大，P变小，所以变暗了。

在实验之前，我们先用一个小的事例证明我们的观点：手电筒小电珠的灯丝电阻是多少？通过查阅资料，我们了解到，小电珠的灯丝电阻大约是2．5Ω左右。

两节干电池的提供的电压是3V。

所以一切问题迎刃而解：电流I＝=3/2．5＝1．2（A）电功率P＝IU＝1．2×3＝3．6（W）真的是这样吗？我们感到很奇怪，电珠上明明写着0．3A（二节电池，3伏特），功率当然是0．9W了。

那么问题出在哪里呢？让我们还是用实验来回答吧！【实验目的】通过实验来描绘小电珠的伏安特性曲线，分析变化规律。

【实验器材】手电筒小电珠（2．5V）、变阻器（50Ω）、直流毫安表（500mA）、直流电压表（3V）、20 V稳压电源、开关各一个、导线若干备用。

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。

卤钨灯泡：更高亮度、更长寿命、更高耐压能力

卤钨灯泡：更高亮度、更长寿命、更高耐压能力卤钨灯泡是一种使用卤钨灯丝作为加热元件的白炽灯。

与普通白炽灯相比，卤钨灯泡具有更高的亮度和更长的寿命。

卤钨灯丝通过在灯丝上涂覆碘或溴等卤素，使灯丝更容易加热并发出更明亮的光芒。

卤钨灯泡通常用于照明、加热和热处理等领域。

在照明领域，卤钨灯泡通常用于高档宾馆、酒店、会议室等场所，因为它们可以提供更高的亮度和更长的寿命，同时也可以提供更高的光效。

卤钨灯泡还具有更高的耐压能力，可以承受更高的电压，因此在高压电力系统中得到了广泛的应用。

例如，在电力照明中，卤钨灯泡通常用于高压钠灯、高压汞灯等高压灯具中，以提高灯具的亮度和使用寿命。

卤钨灯泡还具有更高的发光效率，即它们发出的光线更有效率，可以更有效地利用能源。

因此，在需要高亮度照明的场合，卤钨灯泡通常是最好的选择。

钨丝灯的伏安特性

测定钨丝灯泡的伏安关系式操作考试（一）实验目的：1.描绘小灯泡的伏安特性曲线；2.学习如何设计实验电路以及如何确定实验器材的规格。

（二）实验原理：金属导体的电阻率随温度的升高而增大，从而使金属导体的电阻随温度的升高而增大，因此，对一只灯泡来说，未正常发光和正常发光时灯丝的电阻可相差几倍甚至几十倍，它的伏安特性曲线应该是一条曲线。

根据部分电路欧姆定律可得：，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：小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干。

（四）实验步骤：1．按图实11-1连接好电路，将开关置于断开状态，将滑动变阻器的滑动头置于输出电压为0的位置。

2．闭合开关，逐渐调节滑动头的位置，增大输出电压，记录电流表和电压表的多组示数，填写在表格中。

并根据实验数据描绘出小灯泡的图像。

3．观察图线并进行分析。

4．整理器材。

（五）注意事项：1．因本实验要作出图线，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此滑动变阻器要采用分压接法。

2．电键闭合前滑动变阻器的滑片要移动到图中的A点。

3．电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使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．加在灯泡两端的电压不能过高，以免烧毁灯泡。

实验时，应使灯泡两端电压由低向高逐渐增大，不要一开始就使小灯泡在高于额定电压下工作。

因为灯丝电阻随温度的升高而加大，如果灯丝由低温状态，直接超过额定电压使用，会由于灯丝瞬间电流过大而烧坏灯泡。

（三）实验提示：测出钨丝灯泡的伏安关系，利用作图法和图解法，求解C , n 。

曲线改直线的方法步骤：公式两边取对数：n CU I lg lg = C U n I lg lg lg += n 为此直线的斜率，C lg 为截距；精度等级K=_______电压表量程Um_____________,每小格_____________,绝对误差ΔU=_______,电流表量程Im______________,每小格______________,绝对误差ΔI=______, 序号项目1234567891011电压值U格数电压值(V)根据U lg ，I lg 为X , Y 坐标绘制直线，严格按照课本第一章的求斜率的要求，求出对应直线的斜率n 和截距C lg , 利用CC lg 10 求出C;其中U lg 和I lg 小数点后保留两位数字，n 和C 保留3位有效数字。