一轮复习物理江苏专版：第七章实验八描绘小灯泡的伏安特性曲线
高考物理一轮复习课件第八章实验描绘小灯泡的伏安特性曲线
数据分析
曲线拟合
使用数学软件对实验数据进行曲线拟 合，得到小灯泡伏安特性曲线的数学 表达式。
根据实验数据绘制小灯泡的伏安特性 曲线，分析曲线的形状和变化趋势。
误差分析
A
仪器误差
考虑电压表、电流表等测量仪器的精度和误差 范围。
操作误差
分析实验操作过程中可能引入的误差，如 电路连接不良、测量读数不准确等。
03
数据测量与处理
数据测量
测量仪器
使用电压表和电流表分别 测量小灯泡两端的电压和 通过的电流。
测量方法
按照实验电路图连接电路 ，调整滑动变阻器使小灯 泡在不同电压下工作，记 录对应的电压和电流值。
数据记录
将实验数据记录在表格中 ，包括电压、电流和亮度 等参数。
数据处理数据整理对来自验数据进行整理，计算小灯泡的 电阻、功率等参数。
B
C
数据处理误差
讨论数据处理过程中可能产生的误差，如数 据拟合不准确、计算错误等。
减小误差的方法
提出减小实验误差的方法和建议，如提高测 量仪器的精度、改进实验操作技巧、增加实 验次数等。
D
04
曲线绘制与解读
曲线绘制方法
数据采集
通过实验测量得到小灯泡在不同 电压下的电流值，记录成数据表
。
坐标轴选择
开关 控制电路的通断。
导线 连接电路元件。
实验步骤
1. 按照实验原理图连接电路，注意电流表、电压表和滑动变 阻器的接法。 2. 将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，闭合开关。
3. 调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大 ，记录多组电压和电流的数值。 4. 根据记录的数据，在坐标纸上描绘出小灯泡的伏安特性曲 线。 5. 分析伏安特性曲线，得出小灯泡的电阻随电压或电流的变 化规律。
江苏专用版高考物理总复习第七章实验七描绘小灯泡的伏安特性曲线练习
实验七描绘小灯泡的伏安特性曲线1.要测绘一个标有“3V0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,小灯泡两端的电压需要从零逐渐增加到3V,并便于操作。
已选用的器材有:电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);电流表(量程为0~250mA,内阻约5Ω);电压表(量程为0~3V,内阻约3kΩ);开关一个、导线若干。
(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的(填字母代号)。
A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)(2)实验的电路图应选用下列的图(填字母代号)。
(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示,由此说明小灯泡的电阻发生了怎样的变化?答案(1)A (2)B (3)见解析解析(1)根据小灯泡标示的额定值可以计算出小灯泡的额定电流I==0.6A=0.2A,根据测绘小灯泡的伏安3特性曲线的要求,小灯泡两端的电压需要从零开始调节,故调节电路中滑动变阻器应采用分压接法。
为方便调节应选用最大阻值较小的滑动变阻器,故选A。
(2)额定电压下小灯泡的阻值R==3Ω=15Ω,远小于电压表内阻,故电流表应该采用外接法,所以电0.路应采用分压外接法,故选B。
(3)小灯泡的电阻随电流的增大而增大。
2.(2018宜兴模拟)某学习小组欲探究小灯泡(“3V 1.5W”)的伏安特性,可提供的实验器材如下:A.电池组:电动势约为4.5V,内阻可不计;B.双量程的电压表:V1:量程为0~3V、内阻约为3kΩ;V2:量程为0~15V、内阻约为15kΩ;C.双量程的电流表:A1:量程为0~0.6A、内阻约为1Ω;A2:量程为0~3A、内阻约为0.1Ω;D.滑动变阻器R:阻值范围0~10Ω、允许通过的最大电流为2A;E.开关S,导线若干。
在尽量提高测量精度的情况下,请回答下列问题:(1)根据以上器材,用笔画线代替导线将实物图1连接成完整电路。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到(选填“A”或“B”)端。
高三物理一轮复习 第7章 第5讲 实验八：测绘小灯泡的伏安特性曲线课件
;电压表代号为
。
(2)用笔画线当导线,将图中的实物连成所需电路。
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1. 答案 (1)A C (2)见解析图 解析 (1)根据小灯泡的额定电压和额定功率可得小灯泡的额定电流为0.
48 A,故电流表选A。小灯泡的额定电压为2.5 V,故电压表选C。 (2)小灯泡的电阻较小,故采用电流表外接法,题目要求小灯泡两端的电压从 0开始连续变化,故滑动变阻器采用分压式接法,实物图如图所示。
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3.如图为某同学“测绘小灯泡伏安特性曲线”的实验电路,小灯泡规格为 “3.8 V 0.3 A”,各元件均能正常工作。
(1)该同学按图示连接,两电表都有示数,但电压表示数无法调节到零。由实
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物连接图可知,连接电路时有问题的器材是
(请选择器材编号);
A.电压表 B.小灯泡
C.滑动变阻器 D.开关
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误差分析 1.系统误差:在实验时未考虑电压表的分流作用,造成电流表读数比灯泡 中的真实电流大。 2.偶然误差:在电压表和电流表读数时会造成偏差,另外作图不准确也会 造成偶然误差,所以要多测几组数据以减小偶然误差。
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1.某同学测绘标有“2.5 V 1.2 W”小灯泡的电功率随电压变化的图像,要 使小灯泡两端电压从0开始连续变化,为了使测量尽可能准确,除了导线和 开关外,可供选择的仪器还有:
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实验器材 小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、学生低压直流电源(或电池 组)、开关、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。
高考物理一轮复习课件课后限时作业实验描绘小灯泡的伏安特性曲线
通过实验，加深对欧 姆定律的理解和应用 。
掌握实验测量小灯泡 电阻的方法，学会使 用电压表和电流表。
实验原理
欧姆定律
在同一温度下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反 比。即I=U/R，其中I为电流，U为电压，R为电阻。
伏安特性曲线
表示导体两端电压与通过导体的电流之间的关系曲线。对于线性元件，伏安特 性曲线是一条直线；对于非线性元件，伏安特性曲线是一条曲线。
法。
05
实验注意事项与拓展思考
实验操作注意事项
实验前准备
确保熟悉实验步骤和仪 器操作，检查实验器材
是否完好。
连接电路
按照实验要求正确连接 电路，注意电流表、电 压表的正负接线柱和量
程选择。
数据记录
在实验中，及时记录电 压和电流数据，注意数 据的准确性和完整性。
实验后整理
实验结束后，及时断开 电源，整理好实验器材
高考物理一轮复习课
件课后限时作业实验
描绘小灯泡的伏安特
汇报人：XX
性曲线 20XX-01-21
contents
目录
• 实验目的与原理 • 实验器材与步骤 • 数据处理与图像绘制 • 实验结果与讨论 • 实验注意事项与拓展思考
01
实验目的与原理
实验目的
描绘小灯泡的伏安特 性曲线，理解其电压 与电流之间的关系。
电容器的伏安特性
探究电容器在不同频率交流电下的伏安特性 表现。
电感器的伏安特性
分析电感器在直流和交流电下的伏安特性差 异。
二极管、三极管的伏安特性
了解半导体器件的伏安特性及其在工作状态 下的变化规律。
THANKS
感谢观看
3. 闭合开关前，检查电路连接 是否正确，确保无误后方可进行
江苏省高考物理一轮复习精选精练专题七 描绘小灯泡的伏安特性曲线
第七章 实验六 描绘小灯泡的伏安特性曲线1．用下列器材组装成描绘电阻R 0伏安特性曲线的电路，请将图实－6－12所示实物连线成为实验电路．图实－6－12微安表μA(量程200 μA ，内阻约200 Ω)； 电压表V(量程3 V ，内阻约10 k Ω)； 电阻R 0(阻值约20 k Ω)；滑动变阻器R (最大阻值50 Ω，额定电流1 A)； 电池组E (电动势3 V ，内阻不计)； 开关S 及导线若干．解析：由于R V R 0＝0.5，R 0R A＝100，可以看出R 0≫R A ，故采用电流表内接法．因电阻R 0的阻值远远大于滑动变阻器的阻值，故采用分压接法．画出电路原理图如图所示．把实物与原理图结合起来完成连线，注意电压表、电流表的正、负接线柱，保证电流从正接线柱进从负接线柱出．连线如图所示．答案：见解析图2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材： A ．小灯泡(3.8 V,1.5 W)B ．直流电源(电动势4.5 V ，内阻约0.4 Ω)C ．电流表(量程0～500 mA ，内阻约0.5 Ω)D ．电压表(量程0～5 V ，内阻约5000 Ω)E ．滑动变阻器R 1(0～5 Ω，额定电流2 A)F．滑动变阻器R2(0～50 Ω，额定电流1 A)G．开关一个，导线若干如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图实－6－13所示的四个电路中的________，应选用的滑动变阻器是________．图实－6－13解析：由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测量，所以滑动变阻器应选用分压式，分压式接法适用于测量较大阻值电阻(与滑动变阻器的总电阻相比)，由于R1<R L，选用R1时滑片移动时，电压变化明显，便于调节．又小灯泡的电阻约R L＝9.6 Ω，R V/R L＞R L/R A，所以安培表应该选用外接法．故应选用图丙所示电路．答案：丙R1(或E)3．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“6 V，1.5 W”的小灯泡、导线和开关外，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 AF．滑动变阻器1 kΩ，0.5 A实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(均用序号表示)．(2)在方框内画出实验电路图．图实－6－14(3)试将图实－6－14所示器材连成实验电路．解析：由I 额＝1.56 A ＝250 mA ，故选C.因要求电压从零开始变化，变阻器用分压接法，应选小阻值的E. 答案：(1)C E (2)实验电路如图(3)实物图连线如图所示4．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，用导线a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 和h 按图实－6－15所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：图实－6－15图实－6－16(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小灯泡亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总 不能为零，则可能是________导线断路．(2)某同学测出电源和小灯泡的U －I 图线如图实－6－16所示，将小灯泡和电阻R 串联 后接到电源上，要使电路中电流为1.0 A ，则R ＝________Ω.(3)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实－6－17中的(a)、 (b)、)(c)所示，下列说法正确的是 ( )图实－6－17A ．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解析：(1)若调节滑动变阻器，小灯泡的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零， 说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g 导线断路．(2)由电源的U －I 图线知E ＝3.0 V ，r ＝1 Ω，当小灯泡与电阻串联后 由闭合电路欧姆定律得E ＝I (R ＋r ＋R 灯) 又由小灯泡的U －I 图线得R 灯＝UI＝1.2 Ω 解得R ＝0.8 Ω.(3)因a 元件的I －U 图线是直线，说明其电阻不随电压的变化而变化，故可作为标准电 阻，故A 对，B 错．b 的阻值随电压升高而增大，c 的阻值随电压升高而降低，故C 对 D 错．答案：(1)g (2)0.8 (3)AC5．现在要测量一只额定电压为U ＝3 V 的小灯泡L 的额定功率P (约为0.3 W)．实验室备有如下器材：电流表 (量程200 mA ，内阻r 1＝10 Ω)电流表 (量程300 mA ，内阻约为几欧姆) 定值电阻R (10 Ω)滑动变阻器R 1(0～100 Ω，0.5 A) 电源E (E ＝5 V ，r ≈1 Ω) 单刀开关一个、导线若干(1)设计出实验电路，画在下面的虚线框内．图实－6－18(2)按(1)中设计的电路图把图实－6－18中仪器连接起来； (3)写出主要的操作步骤：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(4)实验中计算灯泡额定功率的表达式为________． (必须用题中给定的符号及你在(3)中设计的记录符号来表示) 答案：(1)如图(a)所示 (2)如图(b)所示(3)①按设计好的电路图连接好电路，开关S 闭合前，滑动变阻器的滑片P 应移至阻值最大的位置．②闭合开关S ，移动滑片P ，使电流表 的示数I 1＝UR ＋r 1＝310＋10A ＝150 mA ，使小灯泡正常发光，同时记下此时电流表 的示数I 2. ③断开开关S ，拆除电路、整理仪器． (4)P ＝U (I 2－I 1)。
7实验八 描绘小灯泡的伏安特性曲线
(1)为了使实验误差尽可能小,应选用的电流表是 ,电压表是 .
(2)若该同学已正确选用器材,并连接好部分实验
电路.如图2所示,请在图中完成其余的电路连接, 要求小灯泡两端的电压能在 0~2.5 V范围连续变 化,且尽可能减少实验误差.
图2
(3)该同学在正确完成实验后得到如图3所示的伏安 特性曲线,他从图线中得到“通过小灯泡的电流随电
图10
现有器材:直流电源E(电动势4.5 V,内阻不计);电 压表V(量程4.5 V,内阻约为4×104 Ω );电流表A1
(量程250 mA,内阻约为2 Ω );电流表A2(量程500 mA,
内阻约为1 Ω ),滑动变阻器R(最大阻值约为30 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 ,上面两个电路应该选用的
【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. 【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1所示电路.
图1
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的位置,测出12组不同的
(4)小灯泡两端的电压从零到额定电压变化时,小灯
泡的最大电阻是 (保留三位有效数字). (5)通过小灯泡的电流等于零时,小灯泡的电阻约为 Ω. Ω ,最大电功率是 W
答案
(1)如下图所示
(2)如下图所示
(3)6.25
10.79
随着电压的增大,通过小灯泡的
高考物理一轮复习第七章实验描绘小灯泡的伏安特性曲线备考精炼
57 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线[方法点拨] (1)本实验要求电压必须从0开始变化，所以滑动变阻器要用分压式接法．(2)仪器选择要首先保证安全，其次是保证精确，再次是操作简便，若选不到理想的仪器，其中几个相比较，选较好的．1．(2020·盐城中学第三次模拟)某研究性学习小组的同学们设计了描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验，待测小灯泡的额定电压为3.8 V．要求测量结果尽量精确，并绘制出小灯泡两端电压在0～3.8 V范围内完整的伏安特性曲线．(1)若实验室的电压表、电流表和滑动变阻器都满足实验要求，则在如图1所示的两种实验方案中，应选择____图所示电路进行实验．(选填“甲”或“乙”)图1(2)若实验中只提供了量程为3 V，内阻为3 000 Ω的电压表V1，为了绘制完整的伏安特性曲线，需要将电压表V1改装成量程为4 V的电压表V2，则应将电压表V1________(选填“串联”或“并联”)一个阻值为________ Ω的定值电阻，才能实现改装的要求．(3)小组的同学们正确描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示，根据这个曲线，同学们对小灯泡的实际功率与其两端的电压的关系，或与通过其电流的关系，猜想出了如图所示的关系图象，其中可能正确的是______．(选填选项下面的字母序号)图2(4)某同学将该小灯泡接在一个电动势为3.0 V、内阻为5.0 Ω的电源上，组成一个闭合电路，则此时该小灯泡的实际功率约为______W．(保留2位有效数字)2．(2020·如东县质量检测)某同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的器材如下：待测小灯泡(2.5 V,1.25 W)电源(电动势3 V，内阻不计)电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω；0～3 A，内阻约0.025 Ω)电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ；0～15 V，内阻约15 kΩ)单刀单掷开关及导线若干(1)为了减小误差，在本实验中电流表应选用0～____ A量程；电压表应选用0～________ V量程．(2)如图3是本实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，为了满足实验要求并尽可能减小误差，请补充完成实物图间的连线．图33．为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图4所示的实验电路，已知小灯泡的规格为“12 V,5 W”．图4(1)闭合开关前，应将电路图中的滑动变阻器的滑片移到________(填“a”或“b”)端．根据连接好的实物图，调节滑动变阻器，记录多组电压表和电流表的读数，作出的I－U图线如图5甲中实线所示，由图线分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而________(填“增大”或“减小”)．若某次电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为________W(保留两位有效数字)．图5(2)若I－U图象中的虚线Ⅰ或Ⅱ表示小灯泡真实的伏安特性曲线，与实验中得到的实线相比，虚线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)才是其真实的伏安特性曲线．4．某物理学习小组拟用下列器材研究小灯泡L两端的电压与通过它的电流的关系曲线．A．小灯泡L(4.0 V,0.7 A)B．电流表A(0～0.6 A，内阻为0.2 Ω)C．电压表V(0～3 V，内阻为9 kΩ)D．标准电阻R1＝1 ΩE．标准电阻R2＝3 kΩF．滑动变阻器R(0～10 Ω)G．学生电源(电动势E＝6 V，内阻不计)H．开关一个，导线若干(1)为了准确描绘出小灯泡L较完整的U－I曲线，请在图6甲虚线框内画出实验电路图．图6(2)该学习小组同学正确进行实验操作，并处理实验数据后，描点作图得到了如图乙所示的小灯泡L的U －I图线．某次实验中得到的电压表示数如图丙所示，电压表示数为________V，此时小灯泡的电阻约为________ Ω(保留两位有效数字)．由小灯泡L的U－I图线可知小灯泡L的电阻随电流I的增大而________(填“增大”“不变”或“减小”)．(3)若将此小灯泡L与定值电阻R0＝4 Ω串联后接在电动势为4.0 V、内阻为1.0 Ω的蓄电池组两端，则小灯泡的实际功率约为________W(保留两位有效数字)．答案精析1．(1)甲 (2)串联 1 000 (3)AB (4)0.36～0.42解析 (1)由于小灯泡两端的电压需要从0开始测量，故滑动变阻器需要采用分压式接法，则题图甲电路是正确的；(2)原电压表的量程为3 V ，改装后的电压表的量程为4 V ，故1 V 的电压差需要用一个电阻串联分压获得，该电阻的阻值为1 000 Ω；(3)根据P ＝U 2R 可知，U 2＝RP ，即在U 2－P 图象中，斜率为R ，因为随着电压的增大，灯泡的电阻是增大的，故U 2－P 图象的斜率也是增大的，故选项A 正确，C 错误；根据P ＝I 2R 可知，I 2＝1R ·P，即在I 2－P 图象中，其斜率为1R，当电阻增大时，其倒数减小，故I 2－P 图象的斜率在变小，故选项B 正确，D 错误；(4)在同一坐标系中，作出电源的I －U 图线，其与灯泡的伏安特性曲线的交点即为灯泡两端的电压和电流，故小灯泡的实际电功率为P ＝2.0×0.19 W＝0.38 W.2．(1)0.6 3 (2)如图所示解析 (1)根据小灯泡规格“2.5 V,1.25 W”可知，小灯泡的额定电压U ＝2.5 V ，额定电流I ＝P U ＝1.252.5A ＝0.5 A ，因此电流表应选“0～0.6 A”量程，电压表应选“0～3 V”量程；(2)因为实验要求小灯泡两端电压及通过小灯泡的电流从0开始变化，所以滑动变阻器应采用分压式接法；小灯泡阻值较小，电流表应采用外接法，如图所示．3．(1)a 增大 2.4 (2)Ⅱ解析 (1)开始时应使测量电路两端的电压为零，故开关闭合前应将滑动变阻器滑片移到a 端；由题图甲可知图象的斜率越来越小，则说明电阻越来越大，小灯泡的电阻随温度的升高而增大；由电流表示数可知，电流大小为0.40 A ，则由题图I －U 图象可知，电压为6.0 V ，故灯泡功率P ＝UI ＝6×0.40 W＝2.4 W ；(2)由于电流表采用外接法，电压表分流使电流表示数偏大，而电压表示数是准确的，故Ⅱ为真实的图象．4．(1)见解析图(2)2.70 5.3(5.2也可) 增大(3)0.79(0.75～0.83均可)解析(1)要准确描绘小灯泡的U－I曲线，小灯泡两端电压要从0开始调节，所以滑动变阻器采用分压接法；又因小灯泡的额定电压为4.0 V，额定电流为0.7 A，而电压表量程为3.0 V，电流表量程为0.6 A，所以要描绘完整曲线，必须把电压表、电流表的量程扩大，由串并联规律知，可将电压表与标准电阻R2＝3 kΩ串联改装为量程为4 V的电压表，将电流表与标准电阻R1＝1 Ω并联改装成量程为0.72 A的电流表；因改装后的电压表内阻远大于小灯泡电阻，所以电流表采用外接法，实验电路如图a.(2)由题图丙电压表指针位置可知此时电压表示数为2.70 V，则改装电压表两端的电压，即小灯泡两端的电压为U＝3.60 V，由题图乙知此时通过小灯泡的电流约为0.68 A，由R＝UI得此时小灯泡L的电阻约为5.3 Ω.(3)令小灯泡两端电压为U，通过的电流为I，由闭合电路欧姆定律知E0＝U＋I(R0＋r0)，即U＝4－5I，在题图乙坐标系中作图线，如图b所示，此时两条图线的交点坐标为(0.45 A,1.75 V)，所以小灯泡此时的实际功率为P＝1.75×0.45 W≈0.79 W.2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．生活科技上处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电；下列关于静电防止与应用说法正确的是（）A．印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害B．静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关C．在地毯中夹杂0.05~0.07mm的不锈钢丝导电纤维，是防止静电危害D．小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针，是防止静电危害2．如图，在研究功与内能改变的关系时，将一小块易燃物放在厚玻璃筒底部，用力向下压活塞，可以将易燃物点燃。
实验八 描绘小灯泡的伏安特性曲线
例3、电子技术兴趣小组为了研究某种二极管的特性， 用如图所示的电路测定该元件的伏安特性曲线。实验 发现当电源反接时，电路中无电流，当正向电压较小 时也无电流，记录的部分数据如下表。
U/V 1.4 1.5 0 1.7 2.0 1.9 4.0
2.0 2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
I/mA 0
12.0 22.0 32.0 42.0 52.0 60.0
3、根据给出的描绘小灯炮的伏安特性曲线的步骤
A、观察小电珠的额定电压值，并使学生把电源置于直流电压上 B、按图连接好电路。让开关置于断开状态，滑动变阻器的滑片 置于A端 C、断开开关，拆卸电路，整理安装好器材。 D、接通开关，然后缓慢地移动滑片，细心观察电压表，每当达 到所选定的电压值时，即记下电流表的读数，直至达到小电 珠的额定电压为止。 E、在0到小电珠额定电压之间，选取你计划实验过程所用的电压 值，共计`12个左右，填入表中 V F、进行数据处理，以电压做横坐标， A 以电流做纵坐标，在坐标纸上描点， 做出小电珠的伏安特性曲线 步骤正确排序是
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
例1（03上海）、如图所示 中的图1为某一热敏电阻 （电阻值随温度的改变而 改变，且对温度很敏感） 的I—U关系曲线图． （1）为了通过测量得到图1 所示I—U关系的完整曲线， 在图2、图3两个电路中应 选择的是图 ；简要说 明理 由： ．（电 源电动势为9V，内阻不计， 滑线变阻器的阻值为0－ 100 Ω ）
2、．两盏额定电压均为 220Ｖ的白炽灯A、B 的伏安特性曲线如图 所示，试求： （１）两盏灯正常发光 时的电阻； （２）将它们并联后接 在110V的电源上时通 过两灯的电流； （３）将它们串联后接 在220V的电源上时两 灯的实际功率分别是 多少？
江苏省高考物理大一轮复习(自主学习+考点突破+随堂验收)实验七 描绘小灯泡的伏安特性曲线课件
3. I-U图线在U0＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U0＝1.0 V左右描点要密，以防出现较大误差．
4. 电流表选择0.6 A量程，电压表量程的选择视小灯泡的额 定电压而定．即若使用“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．
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__外__接__法__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_分__压__式___接法电路．电路图如图所示．
次数 电压U/V 电流I/A
12345
6 7 8 9 10 11 12
【实验结论】 描绘出的图线是一条__曲__线____．它的斜率随电压的增大而 __减__小____ ， 这 表 明 小 灯 泡 的 电 阻 随 电 压 ( 温 度 ) 升 高 而 __增__大_发光时 温度是室温，正常发光时温度很高，其电阻率的变化是很显著 的，所以灯丝的阻值随小灯泡两端电压的升高而明显增大，其 IU图线不再是过原点的直线．
5. 当小灯泡的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记 录后马上断开开关．
6. 误差较大的点要舍去，IU图线应是平滑曲线而非折线．
【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值比真实值大． 2. 描绘IU图线时作图不准确造成的偶然误差． 3. 测量时读数不准确和在坐标纸上描点不准确引起的误 差．
考点突破
实验仪器与电路的选择
典题演示1 (2016·镇江一模)有一个额定电压为3.8V，额 定功率约为1W的小灯泡，现要用伏安法描绘这只灯泡的I-U图 线，有下列器材可供选用：
高考物理一轮复习：实验八 描绘小灯泡的伏安特性曲线优质课件(1)
【尝试解答】 (1)①本实验中滑动变阻器是分压连接，分 压连线要求电压从 0 开始变化，所以初始应使电压表示数为 0， 所以先将滑片置于左端；②为能在零到额定电压间多次取值，故 使电压表的示数在 0～2.5 V 内变化，取 10 组电压电流值并记录 在表格中；(2)由实物图可知，电路连接为滑动变阻器分压连接， 电流表外接．
③若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电 路．
④两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式 接法，因 为 限流式 接法电路简单、耗能低．
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，滑动 变阻器采用分压式接法，按下图中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.
七、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． 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．
八、注意事项 1．电路的连接方式： (1)电流表应采用外接法：因为小电珠(3.8 V,0.3 A)的电阻很 小，与 0～0.6 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 连接：目的是使小电珠两端的 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电珠分得 电压为 零 的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化， 同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏 灯丝．
三、实验器材 小电珠(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．
江苏专用2020版高考物理新增分大一轮复习第七章恒定电流实验七描绘小灯泡的伏安特性曲线讲义含解析
实验七 描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“3.8V,0.3A”、电压表“0～3V～15V”、电流表“0～0.6A～3A”、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(如图1甲所示)．图1(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图乙所示的电路．(3)测量与记录移动滑动变阻器的滑动触头位置，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，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0.6A.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以上．13⑤从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，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(3.8V,0.3A)的电阻很小，与量程为0.6A 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0开始连续变化．(2)闭合开关S 前，滑动变阻器的滑动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，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 ＝1.0V 左右将发生明显弯曲，故在U ＝1.0V 左右绘点要密，以防出现较大误差．6．误差分析(1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，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.命题点一 教材原型实验例1 为描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：A．小灯泡(额定电压3V，额定电流600mA)B．电流表A1(量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω)C．电流表A2(量程0～3A，内阻约为0.1Ω)D．电压表V(量程0～3V，内阻约为10kΩ)E．滑动变阻器R1(0～10Ω，2A)F．滑动变阻器R2(0～500Ω，1A)G．直流电源E(约3V)H．开关、导线若干图2(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(以上均填器材代号)．(2)请根据所选器材补充完整图2甲实验原理图，并标明所选器材代号．(3)正确实验，测量出多组数据，以灯泡两端的电压U为横轴，电流表的示数I为纵轴，描点如图乙所示，请在图中作出小灯泡的伏安特性曲线．(4)上述实验过程中，小虎同学不慎将所选滑动变阻器损坏，便选用另一滑动变阻器，重新连成完整电路，闭合开关，从最左端向最右端缓慢匀速移动滑动变阻器滑片的过程中，观察到电流表和电压表的示数变化情况是_________________________________________.答案 (1)A1 R1 (2)、(3)见解析图 (4)开始示数一直较小，几乎不变，滑片接近最右端时，示数突然变大解析 (1)灯泡的额定电流为600mA，因此电流表应选择0.6A量程的A1；本实验采用滑动变阻器分压接法，因此滑动变阻器应选择总阻值较小的R1；(2)根据原理可知，本实验应采用滑动变阻器分压接法，同时灯泡内阻较小，故电流表采用外接法，实验原理图如图甲所示；(3)小灯泡的伏安特性曲线如图乙；(4)因另一滑动变阻器R2的阻值为500Ω较大，比小灯泡电阻大的多，则在滑动变阻器滑片开始滑动的阶段，滑动变阻器与小灯泡并联后的阻值一直很小，所以电压表和电流表的读数会一直很小，当滑动变阻器滑片接近最右端时，小灯泡两端的电压会突然接近电源电压，则此时电压表和电流表的读数会突然增大．变式1 (2018·泰州中学考试)小华和小明在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，将实验数据记录在下表中：电压U/V0.000.200.400.70 1.00 1.30 1.70 2.10 2.50电流I/A0.000.140.240.260.370.400.430.450.46(1)实验室有两种滑动变阻器供选择：A．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流3A)B．滑动变阻器(阻值范围0～2000Ω、额定电流1A)实验中选择的滑动变阻器是________．(填写字母序号)(2)在图3甲中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．(3)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最__________(选填“左”或“右”)端．(4)利用表中数据，在图乙中画出小灯泡的U－I图线．图3(5)他们在U －I 图象上找到小灯泡工作电压为2.0V 时坐标点，计算此状态的电阻值时，小明提出用图象上该点曲线切线的斜率表示小灯泡的阻值；小华提出该点与坐标原点连线的斜率表示小灯泡的阻值．你认为________(选填“小华”或“小明”)的方法正确．答案 (1)A (2)见解析图 (3)左 (4)见解析图(5)小华解析 (1)由于灯泡的电阻大约为几欧，为了便于调节，滑动变阻器选择0～10Ω的．(2)由于灯泡的电压和电流从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，电压表选择0～3V 量程，电流表采用外接法．实物连线图如图甲所示．(3)为了保护测量电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最左端．(4)小灯泡的U －I 图线如图乙所示．(5)根据欧姆定律知，R ＝，电阻的大小为该点与坐标原点连线的斜率，故小华的方法正确．UI命题点二 实验的拓展与创新例2 (2018·南京市、盐城市一模)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，甲、乙、丙三位学生用导线按如图4甲所示方式连接好电路，电路中所有元件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：图4(1)甲学生发现电压表示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，这是由于导线________断路；(2)乙学生发现电压表的示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，这是由于导线________断路；(3)丙学生发现反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数都不能调为零，这是由于导线________断路；(4)电路检查完备后，用正确的电路测得小灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，如图乙所示．现将它与19Ω的定值电阻R串联，接在电动势为8V、内阻为1Ω的电源上，则小灯泡的实际功率是________W.答案 (1)d (2)h (3)g (4)0.6解析 (1)电压表示数为2V，说明连接电压表的导线正常，电流表示数为零且灯泡不亮，说明电路断开，所以应为d导线断路；(2)电流表有示数且小灯泡亮，说明连接灯泡和电流表、电源的导线正常，电压表示数为零，说明电压表没有接入电路，所以应为h导线断路；(3)发现反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数都不能调为零，说明滑动变阻器为限流式接入电路，g导线断路；(4)将电源和19Ω的电阻视为一个新电源，根据E＝U＋Ir可知，U＝8－20r，将路端电压与电流关系图象画入I－U图象中，如图所示：两线的交点横、纵坐标值即为灯泡工作时的电压与电流，由图象可知，U＝2V，I＝0.3A，所以灯泡的实际功率P＝UI＝0.6W.变式2 (2018·南通市、泰州市一模)在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，提供下列器材：A．小灯泡(3V 0.6W)；B．电压表(0～3V，内阻约3kΩ)；C．电压表(0～15V，内阻约15kΩ)；D．电流表(0～250mA，内阻约1Ω)；E．电流表(0～0.6A，内阻约0.4Ω)；F．滑动变阻器(10Ω 2A)；G．滑动变阻器(1kΩ 0.5A)；H．电源(电动势6V)；I．开关、导线若干．(1)实验时电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用字母序号表示)(2)请用笔画线代替导线，将如图5甲所示实物电路图连接完整．图5(3)实验中记录多组电压表示数U和电流表示数I，如下表所示．请在图乙中画出I－U图象.编号12345678U/V0.200.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205(4)如果将这个小灯泡接到电动势为3V、内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W．(结果保留两位有效数字)答案 (1)B D F (2)如图所示(3)如图所示(4)0.38(0.37～0.39)变式3 某同学想要描绘标有“3.8V,0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：电压表V1(量程0～3V，内阻等于3kΩ)电压表V2(量程0～15V，内阻等于15kΩ)电流表A1(量程0～200mA，内阻等于10Ω)电流表A2(量程0～3A，内阻等于0.1Ω)滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流2A)滑动变阻器R2(0～1kΩ，额定电流0.5A)定值电阻R3(阻值等于1Ω)定值电阻R4(阻值等于10Ω)定值电阻R5(阻值等于1kΩ)电源E(E＝6V，内阻不计)(1)请在虚线框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．(2)该同学描绘出的I－U图象应是下图中的________．答案 (1)见解析图 (2)B解析 (1)用电压表V 1和R 5串联，可改装成量程为U ＝(r V1＋R 5)＝×(3＋1) V ＝4 V 的电压表；U V1r V133用量程为200 mA 的电流表A 1与定值电阻R 4并联可改装为量程为I ＝I A1＋＝0.2 A ＋I A1r A1R 4A ＝0.4A 的电流表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接，电路图如图所示．0.2×1010(2)小灯泡的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的I －U 图象应该是B.1．(2018·东台创新学校月考)有一个小灯泡上标有“4V 2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个小灯泡的U －I 图线．有下列器材供选用：A ．电压表(0～5V ，内阻10kΩ)B ．电压表(0～10V ，内阻20kΩ)C ．电流表(0～0.3A ，内阻1Ω)D ．电流表(0～0.6A ，内阻0.4Ω)E ．滑动变阻器(5Ω，1A)F ．滑动变阻器(500Ω，0.2A)(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________(用序号字母表示)．(2)为使实验误差尽量小，要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用_______(用字母序号表示)，实验中滑动变阻器应采用________接法(填“分压”或“限流”)．(3)请在虚线框内画出满足实验要求的电路图，并把由图6所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图．图6答案 (1)A D (2)E 分压 (3)见解析图解析 (1) 小灯泡上标有“4V 2W”，U L ＝4V ，I L ＝＝A ＝0.5A ．故电压表选用A ，电流表选P L U L 24用D.(2)要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用E ，实验中滑动变阻器应采用分压接法．(3)小灯泡电阻相对电压表电阻较小，采用电流表的外接法．电路图与实物连线如图所示．2．(2018·溧水中学期初模拟)小张和小明测绘标有“3.8V 0.4A”小灯泡的伏安特性曲线，提供的实验器材有：A．电源E(4V，内阻约0.4Ω)B．电压表V(2V，内阻为2kΩ)C．电流表A(0.6A，内阻约0.3Ω)D．滑动变阻器R(0～10Ω)E．三个定值电阻(R1＝1kΩ，R2＝2kΩ，R3＝5kΩ)F．开关及导线若干图7(1)小明研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装．在给定的定值电阻中选用________(选填“R1”“R2”或“R3”)与电压表________(选填“串联”或“并联”)，完成改装．(2)小张选好器材后，按照该实验要求连接电路，如图7所示(图中电压表已经过改装)．闭合开关前，小明发现电路中存在两处不恰当的地方，分别是：①__________；②______________.(3)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数改变，但均不能变为零．由此可以推断电路中发生的故障可能是导线________(选填图中表示导线的序号)出现了________(选填“短路”或“断路”)．答案 (1)R2 串联 (2)电流表采用了内接法 滑动变阻器滑片放在了最右端 (3)8 断路解析 (1)电压表的量程为2V，内阻为2kΩ，故选用阻值是2kΩ的R2与电压表串联后可达到实验的要求；(2)因电压表的内阻远大于灯泡的内阻，故电流表应该外接；因采用分压电路，故闭合开关前滑动变阻器滑片应该在最左端；(3)移动滑片，电压表与电流表示数不能为零，说明滑动变阻器是限流接法，由题图所示电路图可知，可能是导线8发生断路造成的．3．(2018·江苏押题卷) 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V,2.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A．直流电源(电动势约为5V，内阻可不计)B．直流电流表(量程0～3A，内阻约为0.1Ω)C．直流电压表(量程0～3V，内阻约为15kΩ)D．直流电压表(量程0～6V，内阻约为30kΩ)E．滑动变阻器(最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A)F．滑动变阻器(最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A)G．定值电阻R0＝8Ω实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．(1)实验中应选用的器材有_____________(均用序号字母表示)．(2)在虚线框中画出实验原理电路图；(3)某次实验测得两表的读数如图8所示，则此时小灯泡的电阻是________Ω.(结果保留两位有效数字)图8(4)另一实验小组选用另外的器材，通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图9甲所示．现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E ＝4 V ，内阻r ＝1 Ω，定值电阻R ＝9Ω，此时小灯泡的实际功率为________W ．(结果保留两位有效数字)图9答案 (1)ACDEG (2)见解析图 (3)6.3 (4)0.34解析 (1)标有“5V,2.5W”的小灯泡的额定电流为0.5A ，电流表量程太大，不宜采用，电表内阻不确定，不宜改装，所以可以通过测量定值电阻的电流来测量通过灯泡的电流，小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器应选用E ，所以选用的器材有：ACDEG.(2)实验原理电路图如图甲所示．(3)由题图知U 1＝2.20V ，U 2＝5.0V ，则R L ＝≈6.3Ω.U 1U 2－U 1R 0(4)小灯泡接到电路中，电源电动势E ＝4V ，内阻r ＝1Ω，小灯泡两端电压与电流的关系为U L ＝E －I (R ＋r )＝4－10I ，在小灯泡的伏安特性曲线上再画U L －I 图线，如图乙，两者交点表示小灯泡的工作电压与电流，由图可得小灯泡此时的工作电压约为1.2V ，工作电流约为0.28A ，此时小灯泡的实际功率P ＝UI ＝1.2×0.28W≈0.34W.。
南方新高考高考物理大一轮复习实验八描绘小灯泡的伏安特性曲线课件
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解析：(1)要使电阻器两端电压从零开始变化(biànhuà)，滑动变阻器 应采用分压接法.电路如图 S8-8 甲所示.
(2)用描点法在坐标纸上标出各组 I、U 值的对应点位置.
((43))分用析平小滑灯曲泡线伏(q安ūx(ifàúnā)将n)特各性点曲依线次的连变接化起规来律. . 次序/n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压/U 电流/I
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实验(shíyàn)分析
★误差(wùchā)分析 (1)由于电压表不是理想电表(diàn biǎo)，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、作图会带来误差.
增大，所以给电流表 并联一个分流电阻(diànzǔ)，实验电路图如图
S8-6甲或乙所示.
甲
乙
图 S8-6
答案：(1)2.30 5 (2)4 (3)如图 S8-6 甲或乙所示.
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【考点练透】
1.(2016 年天津卷)某同学想要描绘(miáohuì)标有“3.8 V，0.3 A”字样
(1)下列三种(sān zhǒnɡ)情况必须选用分压式接法
①要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始可连
续调节时(如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路).
②当用电器的电阻 RL 远大于滑动(huádòng)变阻器的最大值 R0，且实
验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时(因为若用