低压直流钨丝灯泡灯丝电阻随温度电压变化规律的实验测量和探究

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为什么灯丝的电阻随温度的升高而增大焦耳定律解释

为什么灯丝的电阻随温度的升高而增大焦耳定律解释1. 引言1.1 概述：在现代科技和生活中，电阻是一个非常重要的概念。

而对于许多物体来说，它们的电阻都会随着温度的升高而增大。

灯丝作为一种常见的电子元件，在照明和加热领域有广泛应用。

因此，了解为什么灯丝的电阻随温度升高而增大，具有重要的理论意义和实际应用价值。

1.2 文章结构：本文将分为五个部分进行探讨。

首先，我们将在第二部分介绍电阻与温度之间的关系，并引入焦耳定律来解释这种现象。

接下来，在第三部分中，我们将详细讨论灯丝电阻随温度升高而增大的原因，主要从原子振动和电子碰撞、经典统计物理模型以及量子力学视角对其进行分析。

第四部分将通过研究热敏电阻实验数据、工业应用和其他材料温度依赖性探讨来验证我们所提出的理论解释。

最后，在第五部分中，我们将总结回顾已有的研究成果，并展望未来发展方向，归纳出这一现象的结论和启示性意义。

1.3 目的：本文的目的是深入探讨为什么灯丝的电阻随温度升高而增大，以及其背后的物理原理。

通过解释焦耳定律和利用经典统计物理模型、量子力学视角对该现象进行分析，我们希望能够提供清晰且准确的解释，并为相关研究和应用提供指导和启示。

通过实验数据验证和其他材料温度依赖性探讨，我们进一步加强了对这一现象的认识，并为今后进一步研究提出了可能的方向。

最终，我们希望能够对相关行业、科学研究者和工程师有所帮助，在电阻与温度关系领域做出更多有益的贡献。

2. 电阻与温度关系解释：2.1 电阻的定义和特性：电阻是指物质对电流通过的阻碍程度。

当有电流通过时，物质内的带电粒子（如电子）受到原子或离子晶格的散射或碰撞，从而产生了阻力。

这种阻力使得电流受到限制，并导致能量损耗和热量产生。

2.2 温度对电阻的影响：根据基本物理原理，在常温下，固体中的原子和离子在其晶格位置周围以振动的形式存在。

这种振动会给到运动中的载流子（如自由电子）造成影响，并增加它们与原子或离子发生碰撞的概率。

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。

直流电路实验

直流电路实验试验一测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】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，也就是U-I曲线是条过原点的直线。

但是实际电路中由于各种因素的影响，U-I曲线Array就可能不是直线。

如图1所示，根据分压电路的分压作用，当滑片C由A端向B端逐渐移动时，流过小电珠（“3.8V、0.3A”或“4V、0.7A”）的电流和小电珠两端的电压，由零开始逐渐变化，分别由电流表、电压表示出其值大小，将各组I、U值描绘到U--I坐标上，用平滑的曲线连接各点，即得到小灯泡的伏安特性曲线。

金属物质的电阻率随温度升高而增大，从而测得一段金属导体的电阻随温度发生相应变化。

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阻值的变化，从而了解它的导电特性。

【注意事项】1．本实验中，因被测小灯泡灯丝电阻较小，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．3．电键闭合前变阻器滑片移到图中所示的A 端．4．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，可在伏特表读数每增加一个定值（如0.5V ）时，读取一次电流值，并将数据（要求两位有效数字）记录在表中．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．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，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸；要用平滑曲线将各数据点连接起来．【典型例题】【例1】某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下组U 和I 的数据：（1）在图2中画出I-U 图线。

（2）从图线上可以看出，当功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是：________ （3）这表明导体的电阻随温度升高而_________【例2】（04上海）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I 和U 分别表示小灯泡上的电流和电压）：（1）在下框中画出实验电路图.可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0—10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干.（3）如果实验中已知电池的电动势是1.5V，内阻是2.0Ω.问：将本题中的灯泡接在该电池两端，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第（2）小题的方格图中）【高考考点】灯泡伏安特性曲线的描述欧姆定律电阻的串、并联，串联电路的分压作用，并联电路的分流作用【迁移应用1】现有下列器材：A、两节干电池，内阻不计；B、滑动变阻器0～10Ω；C、滑动变阻器0～500Ω；D、小灯泡（2.5V，0.5W）；E、开关；F、导线若干请你设计一个电路，使小灯泡两端的电压能在0～2.5V范围内较方便地连续变化。

测量小灯泡的伏安特性曲线

评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：测量小灯泡的伏安特性曲线茂名学院物理系大学物理实验室实验日期：2009年12月01日班级：姓名：学号：指导教师：梁一机《测量小灯泡伏安特性曲线》实验提要实验课题及任务《测量小灯泡伏安特性曲线》实验课题任务是：电学知识告诉我们当电压一定时，电流I 与电阻R 成反比，但小灯炮的电阻会随温度的改变而变化，小灯泡(6.3V 、0.15A )在一定电流范围内其电压与电流的关系为nKI U =，K 和n 是与灯泡有关的系数。

学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《测量小灯泡伏安特性曲线》的整体方案，内容包括：写出实验原理和理论计算公式，研究测量方法，写出实验内容和步骤，然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，写出完整的实验报告，也可按书写科学论文的格式书写实验报告。

设计要求⑴ 通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书，了解仪器的使用方法，找出所要测量的物理量，并推导出计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。

⑵ 选择实验的测量仪器，设计出测小灯泡伏安曲线的电路和实验步骤，要具有可操作性。

⑶ 验证公式nKI U =； ⑷ 求系数K 和n ；实验仪器小灯泡、电流表、电压表、变阻器、直流电源、开关、导线。

实验提示小灯泡通电后，灯丝的电阻受灯丝的影响。

低温时灯丝的电阻的变化与温度升到较高时电阻变化是不一样的。

学时分配教师指导(开放实验室)和开题报告1学时；实验验收，在4学时内完成实验；提交整体设计方案时间学生自选题后1周内完成实验整体设计方案并提交。

提交整体设计方案，要求用纸质版(电子版用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里)供教师修改。

原始数据记录实验日期：指导老师：测量小灯泡的伏安特性曲线实验目的：1.掌握各个仪器的结构和使用方法及正确的连接方法；2.学会非线性电阻测量的计算方法；3.学会用最小二乘法（线形回归）处理数据；4.验证公式nU ；KI5.求系数K和n。

11实验十一、描绘小电珠的伏安特性曲线

3、实验器材：
小灯泡，4—6V直流电源，直流电压表，直流电流表，滑动变阻器，开关，导线若干。
4、实验电路：
由于小灯泡的灯丝电阻较小，应该采用安培表外接法；因为要让加在小灯泡两端的电压从零开始逐渐增加到额定电压，所以滑动变阻器必须接成分压电路。为了便于操作，滑动变阻器的全电阻应较小。
5、实验步骤：
（1）按图连接电路，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，填入记录表。（3）断开关，在坐标纸上，以电压U为横坐标，电流强度I为纵坐标，利用上表的数据，作出小灯泡的伏安特性曲线。 I/A （4）把实验器材整理好。（动画演示）
U2 U2 R2
得： V
R
ε γ
K
R2U 1 U 1 U 2 U1 R1U 2 R2U 1 R1 R2 U 1 U 2 R1U 2 R2U 1
例1、利用一只电压表和一可变电阻来测定电池的电动势和内阻。画出实验原理图和实物连接图，列出实验的步骤和算式。【解析】 a.调节变阻器为R1值，使电压表示数为V1值，分别记下测量值。再调节变阻器为R2值，使电压表示数为V2 ，记下测量值。 b.根据电动势和内、外电路电压的关系，有：
U1 U1 R1
高三物理实验总复习
实验十一、描绘小电珠的伏安特性曲线
1、实验目的:
通过实验绘制小灯泡的伏－安曲线，认识小灯泡的电阻与外加电压的关系。
2、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I—U曲线（或U—I曲线）。

探索电阻与温度关系的灯丝加热实验

探索电阻与温度关系的灯丝加热实验引言：电阻与温度的关系是物理学领域一个非常重要的研究课题。

灯丝加热实验是一种常见的实验方法，旨在通过电阻随温度变化的特性来研究电阻与温度的关系。

本文将详细介绍灯丝加热实验的准备、过程以及实验结果的应用和其他专业性角度。

一、实验准备：1. 实验器材：- 灯丝：选择一段细丝或金属丝作为被加热的对象。

灯丝一般使用镍铬合金或钨，这些材料能够在高温下保持较高的电阻。

- 电源：提供稳定的直流电流，一般使用可调节的直流电源，保证能够提供足够的电流和稳定的电压。

- 温度传感器：选择一种高精度的温度传感器，例如热电偶或热敏电阻，用于测量灯丝的温度。

- 电阻计：用于测量灯丝的电阻变化。

- 多用途电表：用于测量电源的电压和电流。

- 温度计：用于测量环境温度。

- 实验台：确保实验器材的安全放置和固定。

2. 实验环境：实验环境应该保持相对稳定的温度和湿度，以避免外界条件对实验结果的影响。

实验室内的温度应尽量靠近常温。

二、实验过程：1. 灯丝的测量：首先，使用电阻计测量灯丝的初始电阻。

记录这个数值，并确保灯丝处于室温状态。

2. 灯丝加热：将灯丝连接到可调节的直流电源上，并设置合适的电流值。

开始时，电流值应该较小，以避免过快加热和可能的损坏。

3. 温度的测量和记录：使用温度传感器测量灯丝的温度，并记录。

温度应以恒定的时间步长进行测量，例如每分钟测量一次。

这样可以获得一系列温度随时间变化的数据。

4. 电阻的测量和记录：使用电阻计定期测量灯丝的电阻，并记录。

同样，电阻的测量应以一致的时间步长进行，以获得电阻随时间变化的数据。

三、实验结果的应用和其他专业性角度：1. 温度对电阻的影响：通过对实验结果的分析，可以绘制出电阻随温度变化的曲线。

通常，电阻与温度之间存在明显的正相关关系。

此外，根据公式R = ρL/A，电阻与材料的电阻率（ρ）、长度（L）和横截面积（A）也有关系。

因此，实验结果还可以用于验证或研究材料的电阻率。

实验报告：描绘小灯泡的伏安特性曲线

一、描绘小灯泡的伏安特性曲线实验报告：姓名：班级：______________【实验目的】1.掌握用伏安法测电阻的电路设计（关键是内外接法）。

2.理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是过原点的直线。

【实验原理】1、由于小灯泡灯丝的电阻率随着温度的升高而增大，其电阻也随着温度的升高而增大，故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线。

2、实验中选用“3.8 V，0.3 A”的小灯泡，故电流表的量程选用0.6 A，电压表的量程选用15V。

由于这种规格的小灯泡的电阻很小，当它与电流表串联时，电流表的分压影响很大，为了减小实验误差，应采用电流表“外接法”。

本实验中，为了使小灯泡两端的电压从零开始连续变化，滑动变阻器应采用“分压接法”。

【实验器材】小灯泡(3.8 V，0.3 A)、电压表(0～3，0～15V)、电流表(0～0.6 0～3 A)、滑动变阻器(20Ω)、学生低压直流电源(或电池组)、电键、导线若干、坐标纸、铅笔。

【实验步骤】1、根据实验要求，设计实验的电路图如图所示。

2、根据电路图连接实验电路．用导线将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、电键连接成实验所需的电路．滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，电流表的量程用0.6 A，电压表的量程先用0～3 V，电压超过3V时，采用15 V的量程。

3、测出小灯泡在不同电压下的电流值。

闭合电键S前，滑动变阻器的滑片P应位于最左端，这样闭合电键后，小灯泡两端的电压可以从零开始连续变化，同时这样做也起到了保护用电器的作用，防止灯泡两端的电压过大而烧坏小灯泡及电表。

闭合电键S后，使滑动变阻器的滑片户由左向右移动，在0～3.8 V范围内读取并记录12组不同的电压值U和电流值I，并将测量结果填人实验记录表中。

由于U一I图线在0.3V左右发生弯曲，故0.3V左右测绘点要密，否则将会出现较大的误差。

4、在坐标纸上画出伏安特性曲线在坐标纸上，以U为横轴，以I为纵轴，建立平面直角坐标系，根据实验测得的数据，描出各组数据所对应的点，将描出的各点用平滑的曲线连接起来，就得到了小灯泡的伏安特性曲线。

低压直流钨丝灯泡灯丝电阻随温度电压变化规律的实验测量和探究ONE

论文题目：低压直流钨丝灯泡灯丝电阻随温度电压变化规律的实验测量和探究作者学校作者姓名指导教师老师研究时间 2015.9.15~2015.11.15低压直流钨丝灯泡灯丝电阻随温度电压变化规律的实验测量和探究目录摘要 (I)正文 (2)1 引言 (2)1.1问题的提出 (2)1.2研究的目的 (2)1.3研究现状综述 (3)1.4研究的意义 (3)2 研究内容 (4)2.1实验对象 (4)2.2实验仪器和配套设备 (4)2.3实验地点 (6)2.4研究步骤以及相关数据记录 (6)3 研究结果及其分析 (9)4 结论 (11)参考文献 (12)摘要该探究性学习成果系统的实测的研究了额定电压/功率为24V/15W 的低压直流钨丝灯泡的灯丝电阻R 随着灯丝电压变化的规律，以及根据已有公式推算出对应的灯丝电阻发热温度，并对比利用专业设备HR2000+光谱仪实测的钨丝温度数据进行了探究性的初步分析。

通过实验数据分析，得出钨丝灯泡的灯丝电阻会随着所加直流电压明显改变，当灯丝电压为额定电压大约50%的时候，灯丝的实际电阻为额定电压下灯丝电阻约70%，同时实验发现，灯泡的亮度会随着电压明显改变，灯丝的亮度跟灯丝本身的温度息息相关，灯丝温度越高越亮，据分析，这是因为灯丝在不同电压下电阻不同，从而实际的发光功率也不同，灯丝温度相差比较大，从而发光的效果也会因此改变，根据实验数据测出每个不同大小电压值下钨丝的电阻R ，我发现，利用低压直流灯泡灯丝金属钨的电阻()T R 随着温度变化的公式())1(0T R T R ∆+=α，0-13C 105.4T T T -=∆︒⨯=-，α，其中α为金属钨的电阻温度系数，0R 为钨丝0℃的电阻，T 为钨丝的实际温度，C T ︒=00,利用这个公式可以很容易反推算出的理论灯丝温度[1]，即⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=1)(10R T R T α 同时，这个理论值对比专业设备光谱仪直接实测的灯丝温度'T ，在接近额定电压的时候吻合的很好，在电压低温时理论和实际偏离的比较大，我分析，教科书上的钨丝灯灯丝电阻随温度的公式())1(0T R T R ∆+=α只适合于接近额定电压附近情况此时钨丝灯泡发光的温度大约在1500度以上，而在电压刚开始从零增加的时候是不符合的，低温时候的电阻随温度公式需要进一步研究来找到符合实际物理事实的公式。

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。

初中物理测量电阻的方法及探究灯泡电阻变化规律

测量电阻的方法测量电阻实验，能够检验学生对基本电学仪器的使用、对电学基本规律的掌握，还能够培养学生的发散思维能力和创新意识。

【问题】同学们要测量电阻R x的阻值(其阻值约几百欧)，实验室能提供的器材有：干电池两节、电流表、电压表、滑动变阻器(“100 、2A”)、开关各一只、导线若干。

（1）某同学设计的实验电路如图1所示，并要用此电路测量待测电阻R x的阻值，你认为这个方法是否可行？简述你的观点。

（2）如果上述方法可行，画出电路图，并写出主要实验步骤和R x表达式．如果上述方法不可行，请你利用题中已有的器材设计出一种可行的实验方案。

画出电路图，并写出主要实验步骤和R x表达式。

分析：“伏安法”是测量未知电阻的基本方法，用电流表测出通过电阻的电流I，用电压表测出电阻两端的电压U，再利用R=U/I就可以计算出电阻的阻值。

从图1看出，这就是“伏安法”测量电阻的典型电路图。

不过，你要认为它能测量待测电阻R x的阻值，好像还为时过早。

因为题目告诉我们电阻R x的阻值约几百欧，而电源电压最大只有3V。

你可以估算一下电路中的电流，也就是零点零几安，与图中电流表的最小分度值大致相当。

换句话说，用电流表是无法准确测出电路中的电流的。

所以，无法用这种方法测量电阻的阻值。

那么如何利用题中已有的器材测量出R x呢？只有在实验原理上想办法。

既然电流表无法正常使用，那么用电压表和滑动变阻器能否测出R x？当然能。

方法是让滑动变阻器的阻值一次为零，一次最大（100 ），分别记下电压表的读数，再利用串联电路中的规律即可计算出R x的阻值。

这样看来，利用图1也能测出R x，只是不用关心电流表了。

所以题目第一问回答“可行”、“不可行”都对，关键是理由不同。

答案：方案一：（1）不可行。

因为按此电路用“伏安法”测量未知电阻时，电路中的电流太小，电流表无法准确测出电路中的电流。

（2）按图2连接好电路，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，记下电压表的示数U1；再把滑片移到阻值为零处，记下电压表的示数U2（即电源电压）。

2024届河北省邯郸市高三下学期三模(保温卷)高效提分物理试题(基础必刷)

2024届河北省邯郸市高三下学期三模（保温卷）高效提分物理试题（基础必刷）学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________（满分：100分时间：75分钟）总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)第(1)题如图，医用口罩由多层织物材料构成，其中有一层熔喷布经过特殊工艺处理后成为驻极体材料，这层材料表面长期带有正电荷，能有效吸附细小的粉尘，而这些粉尘通常是细菌和病毒传播的载体。

则其中即将被吸附的带电粉尘，一定是（）A．带正电B．沿电场线加速靠近熔喷布C．在靠近熔喷布的过程中电场力做正功D．在靠近熔喷布的过程中电势能增加第(2)题港珠澳大桥的人工岛创新围岛填土在世界范围内首次提出深插式钢圆筒快速成岛技术，1600t起重船“振浮8号”吊起巨型钢筒直接固定在海床上插入到海底，然后在中间填土形成人工岛，如图甲，每个圆钢筒的直径为22.5m，高度为55m，质量为550t，由若干根特制起吊绳通过液压机械抓手连接钢筒。

某次试吊将一个圆钢筒吊在空中，每根绳与竖直方向的夹角为30°，如图乙所示，每根绳所能承受的最大拉力为，图乙中仅画出两根起吊绳，则至少需要多少根绳子才能成功起吊（，）（）A．7根B．8根C．9根D．10根第(3)题滚筒洗衣机有可烘干衣服、洗净度较高、对衣服磨损小、节水、节约洗衣粉、转速比较高等优点，但也有洗衣时间长、比较耗电、维修费用较高等缺点。

如图所示，若某滚筒洗衣机甩干衣服（包括衣服中的水，视为质点）时，滚筒做匀速圆周运动，转动的角速度大小为，衣服的转动半径为0.24m，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（）A．衣服在滚筒内最高点A时对筒壁的压力小于其所受的重力B．水滴最容易在最高点A离开衣服C．衣服运动到与圆心等高点时，只受滚筒的支持力作用D．衣服在最低点B时受到的支持力是其所受重力的217倍第(4)题如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。

《探究导体电阻与温度的关系》中学物理创意实验设计

《探究导体电阻与温度的关系》中学物理创意实验设计作品全称探究导体电阻与温度的关系学校名称联系电话姓名性别年龄初、高中组指导老师性别年龄（一）设计原理(含原理图和实物图、主要解决的什么问题）解决导体的电阻与温度有关的问题。

（纯金属的电阻随温度的升高电阻增大，温度升高1℃电阻值要增大千分之几）利用转化法设计实验，把钨丝电阻的变化转化成可测的电流的变化和影响小灯泡发光的亮度的变化。

即电流变小，小灯泡发光变暗，说明连接的日光灯的钨丝的电阻变大，原因是加热连接的钨丝温度升高导致电阻变大钨丝的电阻为10欧（室温）电源实际电压为3伏，灯泡为2.5伏的原理电路图R 是钨丝的电阻实物图（二）实验方法（或实验过程）根据设计的电路图连接实物图，闭合开关观察小灯泡的亮度，记录电流表的示数。

用打火机给日光灯的钨丝加热（钨丝的温度升高），观察小灯泡的亮度，记录电流表的示数。

拿开打火机不加热，再观察小灯泡的亮度，记录电流表的示数。

设计实验数据表格实验次数加热情况钨丝温度℃电流大小灯的亮度1 开始不加室温0.12A 亮2 加钨丝发红600 0.8A 暗3 恢复不加接近室温0.12A 亮分析实验数据和现象总结结论：金属导体的电阻随温度的升高电阻增大。

（我们可以选择其他金属导体，多次实验科学总结得到以上结论，由于实验条件有限。

选择以上材料在初中阶段，实验现象最明显）（三）实验效果实验效果非常明显，电流表的数据变化明显，是温度影响导体电阻的有利证据；小灯泡的亮度变化明显，可观性明显，学生感官刺激明显自治区评委会意见（盖章）年月日。

青岛理工大学钨丝灯泡考试实验报告最终版2012.12

【实验目的】
1.利用绘图的基本知识绘制小灯泡的伏安特性曲线；
2.学习如何设计电路以及如何确定实验器材的规格和量程;
3.学会将幂函数伏安关系曲线改直线的方法和求解斜率与截距的处理办法；
【实验原理图】
大学物理实验考试报告
【实验内容】（重点说明和注意事项）
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。对小灯泡而言，它满足，求解出其中的参数C , n，保留三位有效数字。
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电压值U
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电压值(V)
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12.014.016来自018.020.0
22.0
（小数点后保留两位）
电流值I
格数
电流值（mA）
（小数点后保留两位）
【计算过程和结论】
n= ___________ C=__________
【结果讨论与误差分析】
【数据记录表格与作图】（原始数据不允许涂改！）
电表精度等级K=___0.5____
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
求解方法：公式两边取常用对数或自然对数，并在坐标纸上作直线：(作图和求解的方法请严格按照《大学物理实验》教材P19-21要求)

2019_2020学年高中物理第二章直流电路第4讲学生实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线学案教科版选修3_1

第4讲学生实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线[目标定位] 1.会正确选择实验器材和实验电路.2.描绘小灯泡的伏安特性曲线并掌握分析图线的方法．一、实验原理 1．实验方法原理由于灯丝的电阻率随温度的升高而增大，因此灯丝的电阻随温度的升高而增大．由R ＝U I得，在I －U 坐标系中，图线上点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，故画出的小灯泡的I －U 图线为曲线．2．实验电路选择原理(1)电流表的内接法和外接法的比较两种电路的选择：①阻值比较法：当R V R ＞R R A 时，选用电流表外接法；当R R A ＞R V R时，选用电流表内接法． ②临界值计算法：当R ＜R A R V 时，用电流表外接法；当R ＞R A R V 时，用电流表内接法． (2)滑动变阻器的两种接法比较二、实验器材学生电源(4～6 V 直流)或电池组、小灯泡(“4 V 0.7 A ”或“3.8 V 0.3 A ”)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸．三、实验过程 1．实验步骤(1)根据小灯泡上所标的额定值，确定电流表、电压表的量程，在方框中画出实验的电路图，并按电路图连接好实物图．(2)闭合开关S ，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压U 和电流I .(3)用同样的方法测量并记录几组U 和I ，填入下表.(4)断开开关，整理好器材． 2．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)在坐标纸中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． 3．实验结果与数据分析(1)结果：描绘出的小灯泡的伏安特性曲线不是直线，而是曲线．(2)分析：曲线的斜率变小，即电阻变大，说明小灯泡的电阻随温度升高而增大．4．误差分析(1)系统误差：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)测量误差：测量时读数带来误差．(3)作图误差：在坐标纸上描点、作图带来误差．5．注意事项(1)本实验要作I－U图线，要求测出多组包括零在内的电压值、电流值，因此滑动变阻器应采用分压式接法．(2)由于小灯泡的电阻较小，故采用电流表外接法．(3)画I－U图线时纵轴、横轴的标度要适中，以所描绘图线占据整个坐标纸为宜，不要画成折线，应该用平滑的曲线连接，对个别偏离较远的点应舍去．例图1为“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为3 V.图1(1)在方框图中画出与实物电路相应的电路图．(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，应停留在滑动变阻器________端；(选填“左”或“右”)②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，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；③记录如下一组U和I的数据，断开开关．根据实验数据在图2中作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.图2(3)数据分析：①从图线上可以得出，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是___________________ _______．②图线表明导体的电阻随温度升高而____________．③小灯泡正常工作时的电阻约为________．(保留小数点后一位有效数字)解析(1)根据实物电路作出电路图如下：(2)①为保护电路安全，开关闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于左端．②根据表格中的数据，画出小灯泡的I－U图线(3)①从图线上可以得出，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是先不变，后逐渐增大．②图线表明导体的电阻随温度升高而增大．③根据I－U图线得当灯泡两端电压U＝3 V时，I＝0.205 A，所以小灯泡正常工作时的电阻约为R＝30.205Ω≈14.6 Ω.答案(1)见解析图(2)①左②见解析图(3)①先不变，后逐渐增大②增大③14.61．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：小灯泡L(“3.8 V 0.3 A”)电压表V(量程0～5 V，内阻5 kΩ)电流表A1(量程0～100 mA，内阻4 Ω)电流表A2(量程0～500 mA，内阻0.4 Ω)滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A)滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω，额定电流0.5 A)直流电源E，约为6 V(1)在上述器材中，滑动变阻器应选________；电流表应选________．(2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号．答案(1)R1A2(2)电路图见解析图解析(1)本题变压器采用分压式接法，通常应当选用最大阻值较小的滑动变阻器，故滑动变阻器应选R1.电流表A1的量程太小，故电流表应选A2.(2)电路图如图所示，由于电压要从0开始调节，滑动变阻器用分压式接法；因为灯泡的电阻比较小，电流表用外接法．2．一个小灯泡上标有“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．电源(直流6 V)、开关、导线若干图3(1)实验时，选用图3中________电路图来完成实验，请说明理由：_____________________ ___________________________________________________.(2)实验中所用电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选________．(用字母序号表示)(3)把图4所示的实验器材用实线连接成实物电路图．图4答案(1)甲描绘灯泡的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)如图所示解析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 ，则电压表选量程为0～5 V 的A 而舍弃量程为0～15 V 的B ，因15 V 的量程太大，读数误差大，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，电压变化与滑动变阻器使用部分的长度线性关系差，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内阻的10×1038＝1 250倍，故电流表采用外接法.1．在图1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( )图1A ．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，应使R ≪R V ，故此法测小电阻好D ．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R ≫R A ，故此法测大电阻好答案 B解析题图甲采用电流表外接法，题图乙采用电流表内接法，A 正确．题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R ＝UI可知，R 测＜R 真；R 越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻．题图乙由于电流表的分压导致电压的测量值偏大．由R ＝U I可知，R 测＞R 真；R 越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，B 错误，C 、D 正确．故选B.2．用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时，可采用试接的办法，如图2所示，让电压表一端接在电路上a 点，另一端先后接到b 点和c 点．注意观察两个电表的示数，若电流表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟______表的内阻可比拟，电压表的两端应接在a 和______两点．若电压表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟 ________表的内阻可比拟，电压表应接在a 和________两点．图2答案电压 c 电流 b解析若电流表示数变化明显，说明电压表的分流作用较大，即说明电压表的内阻不是很大，则待测电阻的阻值跟电压表的内阻可比拟，应采用电流表内接法，即电压表的两端应接在a 和c两点；若电压表示数变化明显，说明电流表的分压作用较明显，即电流表的内阻与待测电阻可比拟，应采用电流表的外接法，即电压表应接在a、b两点．3．图3甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．图3(1)根据图甲画出实验电路图．(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的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________．答案(1)(2)①0.10 A ②0.24 A ③2.00 V④0.27 V(8.3±0.1)Ω(2.7±0.1)Ω(后两空答案可互换)解析(1)根据实物图画出电路图如图(2)由实物图可知，电流表接的是0.6 A的量程，电压表接的是3 V的量程，因此①的读数为0.02 A×5＝0.10 A，②的读数为0.02 A×12＝0.24 A，③的读数为0.1 V×20.0＝2.00 V，④的读数为0.1 V×2.7＝0.27 V.两组数据得到的电阻R 1＝U 1I 1＝2.000.24Ω＝8.3 Ω，R 2＝U 2I 2＝0.270.10Ω＝2.7 Ω.4．在探究小灯泡的伏安特性曲线的实验中，所用器材有：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，要求灯泡两端电压从0开始变化． (1)实验中滑动变阻器应采用________(选填“分压式”或“限流式”)接法．(2)某同学已连接如图4所示的电路，在连接最后一根导线的c 端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正．图4①________________________________________________________________________. ②________________________________________________________________________. 答案 (1)分压式(2)①开关S 不应闭合，应处于断开状态②滑动变阻器滑动触头P 位置不当，应将其置于a 端5．某学习小组通过实验来研究电器元件Z 的伏安特性曲线．他们在实验中测得电器元件Z 两端的电压与通过它的电流的数据如表：现备有下列器材： A ．6 V 电源；B ．量程为0～3 A 的内阻可忽略的电流表；C ．量程为0～0.3 A 的内阻可忽略的电流表；D ．量程为0～3 V 的内阻很大的电压表；E ．阻值为0～10 Ω，额定电流为3 A 的滑动变阻器；F ．开关和导线若干．(1)这个学习小组在实验中电流表应选__________(填器材前面的字母)(2)请你从下面的实验电路图中选出最合理的一个__________．(3)利用表格中数据绘出的电器元件Z的伏安特性曲线，如图5所示，分析曲线可知该电器元件Z的电阻随U变大而________(选填“变大”、“变小”或“不变”)；图5(4)若把电器元件Z接入如图6所示的电路中时，理想电流表的读数为0.150 A，已知A、B 两端电压恒为2 V，则定值电阻R0阻值为________ Ω.(结果保留两位有效数字)图6答案(1)C (2)D (3)变大(4)6.7解析(1)由表中实验数据可知，电流最大测量值为0.215 A，电流表应选C；(2)由表中实验数据可知，电压与电流的测量值从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，应用伏安法测元件的电压与电流，电流表应测通过电阻的电流，由图示可知，应选D所示电路．(3)由I－U图像可知，随电压增大，通过元件的电流增大，电压与电流的比值增大，元件阻值变大．(4)由图可知，电流为0.150 A 时Z 两端的电压为1 V ，A 、B 两端电压为Z 和R 0两端的电压之和，所以R 0两端的电压也为1 V ，流过R 0的电流为0.150 A ，所以R 0＝U I ＝10.150 Ω≈6.7 Ω.。

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。

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。

低压直流钨丝灯泡灯丝电阻随温度电压变化规律的实验测量和探究ONE

论文题目：低压直流钨丝灯泡灯丝电阻随温度电压变化规律的实验测量和探究作者学校作者姓名指导教师研究时间老师2015.9.15 〜低压直流钨丝灯泡灯丝电阻随温度电压变化规律的实验测量和探究摘要 (I)正文 (2)1引言 (2)1.1问题的提岀 (2)1.2研究的目的 (2)1.3研究现状综述 (3)1.4研究的意义 (3)2研究内容 (4)2.1实验对象 (4)2.2实验仪器和配套设备 (4)2.3实验地点 (6)2.4研究步骤以及相关数据记录 (6)3研究结果及其分析 (8)4结论 (11)参考文献 (12)该探究性学习成果系统的实测的研究了额定电压/功率为24V/15W的低压直流钨丝灯泡的灯丝电阻R随着灯丝电压变化的规律，以及根据已有公式推算出对应的灯丝电阻发热温度，并对比利用专业设备HR2000+光谱仪实测的钨丝温度数据进行了探究性的初步分析。

通过实验数据分析，得出钨丝灯泡的灯丝电阻会随着所加直流电压明显改变，当灯丝电压为额定电压大约50%的时候，灯丝的实际电阻为额定电压下灯丝电阻约70%,同时实验发现，灯泡的亮度会随着电压明显改变，灯丝的亮度跟灯丝本身的温度息息相关，灯丝温度越高越亮，据分析，这是因为灯丝在不同电压下电阻不同，从而实际的发光功率也不同，灯丝温度相差比较大，从而发光的效果也会因此改变，根据实验数据测出每个不同大小电压值下钨丝的电阻R,我发现，利用低压直流灯泡灯丝金属钨的电阻RT随着温度变化的公式RT 1=R0(1 • "T)，: =4.5 10" C-1, •订二T -T0，其中〉为金属钨的电阻温度系数，R0为钨丝0C的电阻，T为钨丝的实际温度，T°=0C, 利用这个公式可以很容易反推算出的理论灯丝温度[1]，即T =丄単」a: R0 一同时，这个理论值对比专业设备光谱仪直接实测的灯丝温度T'，在接近额定电压的时候吻合的很好，在电压低温时理论和实际偏离的比较大，我分析，教科书上的钨丝灯灯丝电阻随温度的公式RT二R°(1…T)只适合于接近额定电压附近情况此时钨丝灯泡发光的温度大约在1500度以上，而在电压刚开始从零增加的时候是不符合的，低温时候的电阻随温度公式需要进一步研究来找到符合实际物理事实的公式。

20-21版：实验描绘小灯泡的伏安特性曲线（创新设计）

实验描绘小灯泡的伏安特性曲线一、实验原理 1.实验方法原理由于灯丝的电阻率随温度的升高而增大，因此灯丝的电阻随温度的升高而增大。

由R ＝UI 得，在I －U 坐标系中，图线上点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，故画出的小灯泡的I －U 图线为曲线。

2.实验电路选择原理(1)电流表的内接法和外接法的比较两种电路的选择①阻值比较法：当R V R x ＞R x R A 时，选用电流表外接法；当R x R A ＞R VR x 时，选用电流表内接法。

②临界值计算法：当R x ＜R A R V 时，用电流表外接法；当R x ＞R A R V 时，用电流表内接法。

(2)滑动变阻器的两种接法比较二、实验器材学生电源(4～6 V直流)或电池组、小灯泡(“4 V0.7 A”或“3.8 V0.3 A”)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸。

三、实验过程1.实验步骤(1)根据小灯泡上所标的额定值，确定电流表、电压表的量程，在方框中画出实验的电路图，并按图1所示的电路图连接好实物图。

图1(2)闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压U和电流I。

(3)用同样的方法测量并记录几组U和I，填入下表。

(4)断开开关，整理好器材。

2.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)在坐标纸中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。

3.实验结果与数据分析(1)结果：描绘出的小灯泡的伏安特性曲线不是直线，而是曲线。

(2)分析：曲线上的点与坐标原点连线的斜率变小，即电阻变大，说明小灯泡的电阻随温度升高而增大。

四、误差分析(1)系统误差：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)测量误差：测量时读数带来误差。

(3)作图误差：在坐标纸上描点、作图带来误差。

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