描绘小灯泡伏安特性曲线

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实验九：描绘小灯泡伏安特性曲线

五. 数据处理
次数n 1 2 3 4 5 6
1.根据表格读取数据电压U
电流I
2.作I－U图像:
(1).以I为纵轴，U为横轴，选择适当标度
(2).根据数据描点，用平滑曲线 1
R
六. 本卷须知
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，应采用分压接法
三.实验器材
直流电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电压表、电流表、导线等
测量电路
Rx
控制电路
0
四.实验电路 1.测量电路：
测量电路
Rx
小灯泡电阻较小
一般选择外接法
控制电路
0
2.控制电路：
因为要做I-U图像，要大范围获取数据，用分压法
0 ~U (1)分压接法特点：调压范围大
(2).滑动变阻的选择:一般选比待测电阻稍小的即:RX>R滑
2、因被测小灯泡电阻较小,与电流表内阻相近，应采用外接法
3、开场时应使小灯泡的电压从0逐渐增大，注意电压不要超过灯泡的额定电压
4、作I-U图时，选择适宜标度，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。连线一定用平滑的曲线，不能画成折线
1、在“描绘小电珠的伏安特性曲线〞实验中，用导线a、b、c、d、
e、f、g和h按甲图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：
〔1〕假设不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但
g 电压表、电流表的示数总不能为零，那么可能是
导线断路．
〔2〕某同学测出电源和小电珠的U-I图线如乙图所示，将小电珠和
电Ω．阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0A，那么R0=.8
实验九：描绘小灯泡的伏安特性曲线

描绘小灯泡的伏安特性曲线

3).把测量回路一上一下连到变阻器上。
故应选用电流表外接
法来避免电流表内阻 A
过大分压作用.
3.实验电路图:
－ 0．6 3
d
c
实验步骤: 1.按电路图把实物器材正确连成电路
2. 滑动变阻器的滑片P先置于最小值处(最左端).电路经可检查无误后,闭合开关. 3.缓慢移动滑片P,使电流表读数为某一值(如 0.1A)时,记下这时电流表和电压表的读数. 4.继续移动滑片P,使电流表的读数增大为另一值时,再记下此时电流表和电压表的读数.
U/V
32Leabharlann 100.1 0.2 0.3
I/A
U/V
3 2 1
0
0.1 0.2 0.3
I/A
返回
1.通过实验描绘：一个“2.5V，0.2W”小灯泡的伏安
特性曲线，可供选择的仪器有
A.0～0.6A，电阻为0.2Ω的电流表
B.0～100mA,电阻为5Ω的电流表
C.0~3V,电阻为10KΩ的电压表
D.0~15V,电阻为50KΩ的电压表
I/A 0 U/V 0
0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
I/A
⑸分析方格纸内的小灯泡的IU曲线,可知小灯泡的电阻随I变
大而变大 (填“变大”、“变
E.最大电阻为20Ω额定电流为1.0A的滑动变阻器
F.最大电阻为1KΩ额定电流为0.1A的滑动变阻器
G.蓄电池6V、导线、电键
要求实验灯泡电压从零逐渐增大到额定电压。
（1）电压表应选 C .

物理人教版选修3-1课件：第二章实验描绘小灯泡的伏安特性曲线

(1)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
(选填“左”或“右”)端。
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。
-16-
实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线
探究突破
典例剖析
典例剖析
当堂检测
③记录如下一组U和I的数据,断开开关。根据实验数据在下图中
升高而增大。
-10-
实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线
探究突破
探究突破
典例剖析
当堂检测
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
所示。
-22-
实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线
E.滑动变阻器(5 Ω,10 A)
F.滑动变阻器(500 Ω,0.2 A)
(1)实验中电压表应选用
,电流表应选用
。(用
字母序号表示)
(2)为使实验误差尽量减小,要求小电珠两端的电压从零开始变化
且多取几组数据,滑动变阻器应选用
(用字母序号表示)。
-12-
实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线
探究突破
典例剖析
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实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线

说一说
由图线可以看出，二极管具有单向导电性，加正向电压时，二极管电阻较小，通过二极管的电流较大；如果给二极管加反向电压，当电压较小时，几乎没有电流；当电压增大到一定程度时，电流迅速增大，此时的电压称为反向击穿电压．图象中，随着正向电压的增大，图线斜率增大，表示其电阻随正向电压的增大而减小.
了解：二极管的单向导电性
本实验中为什么要采用电流表外接法？
思考
提示：实验时，仔细观察小灯泡的铭牌，可以比较容易算出小灯泡正常发光时的电阻，一般为几欧或十几欧，与电流表的内阻差不多大，比电压表的内阻要小得多，电压表的分流作用可以忽略，所以在实验中采用了电流表的外接法．
03
02
01
提示：本实验的目的是要绘制小灯泡的伏安特性曲线，这就要求小灯泡上的电压从零开始，测出多组数据进行描点，因此要采用滑动变阻器分压接法．
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。
PART.01
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，按原理图所示的电路图连接好实验电路。
实验步骤
a b S
01
03
02
实物连接
演示实验
数据处理及结论
小灯泡的I-U图线是一条曲线，如图所示，曲线上的点和坐标原点连线的斜率随电压的增大而减小，说明灯丝的电阻随温度的升高而增大。
1、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：
B
D
F
A
C
E
直流电源6 V(内阻不计)
直流电流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0～300 mA(内阻约为5 Ω)
滑动变阻器10 Ω，2 A

人教版物理选修31课件：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验 (共21张PPT)

(1)在做实验时，构成的实物电路如图所示：请指出实物电路中的错误之处： Ⅰ_________________Ⅱ_________________.
有效设问引入新课
设计方案突破难点
实验操作注重细节
归纳结论揭示本质
典例演练强化应用
(2)如图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I－U图象，图象是一条曲线而不是直线的原因是_________________；从图象中可求得小灯泡正常发光时的电阻是________Ω.
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另一眼睛看到纸的背面。2022年4月10日星期日2022/4/102022/4/102022/4/10 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/102022/4/102022/4/104/10/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/102022/4/10April 10, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
典例演练强化应用
例题.在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用的仪器有：电源E(电动势6V，内阻不计)；额定电压 4.0V的小灯泡L；电流表A(量程0.6A，内阻约2Ω)；电压表V(量程5V，内阻约15kΩ)；滑动变阻器R(最大阻值 15Ω)；开关S，导线若干．实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调．
3 通过问题，引发学生的思考，培养学生的分析归纳能力 4 通过电学实验培养学生严谨的科学探究精神

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，。

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

描绘小灯泡的伏安特性曲线

描绘小灯泡的伏安特性曲线2．实验原理：用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，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起来．电流表外接：因为小电珠的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大；滑动变阻器采用式：使电压能从零开始连续变化．3．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、、铅笔．4．实验步骤：⑴确定电流表、电压表的量程，采用电流表接法，滑动变阻器采用式接法，按图中的原理图连接好实验电路．⑵把滑动变阻器的滑片调节到图中最端，接线经检查无误后，闭合开关S．⑶移动滑动变阻器滑片位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格中，5．数据处理：⑴在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系．⑵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）．⑶将描出的点用的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线．6．误差分析：由于电压表、电流表不是理想电表，电表表的带来误差，要严格按照读数规则读数；在坐标纸上描点、作图带来误差．7．注意事项：⑴电路的连接方式：①电流表应采用接法：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，电流表的影响很大．②滑动变阻器应采用式连接：目的是使小电珠两端的电压能从开始变化．⑵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．⑶I –U图线在U0 = 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．⑷电流表选择0.6 A量程，电压表量程的选择视小电珠的额定电压而定，即使用的若是“3.8 V 0.3 A”的小电珠，选用电压表的15 V量程；若使用“2.5 V 0.6 A”的小电珠，则选用电压表的3 V量程．⑸当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记录I后马上断开开头．图线应是平滑曲线而非折线．1．一只小灯泡，标有“3 V，1.5 W”的字样．现要描绘小灯泡0～3 V的伏安特性曲线．实验器材有：A．最大阻值为10 Ω的滑动变阻器B．电动势为6 V、内阻约为1.0 Ω的电源C．量程为0.6 A、内阻约为1.0 Ω的电流表A1 D．量程为3 A、内阻约为0.1 Ω的电流表A2E．量程为3 V、内阻约为6 kΩ的电压表V1 F．量程为15 V、内阻约为10 kΩ的电压表V2 G．开关、导线若干⑴电压表应选用________；电流表应选用________．（将选项代号的字母填在横线上）⑵在该实验中，设计了如图所示的四个电路．为了减小误差，应选取的电路是_______（将选项代号的字母填在横线上）．⑶以下是该实验的操作步骤：A．将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路；B．调节滑动变阻器滑片的位置，保证闭合开关前使滑动变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大；C．闭合开关，记下电压表、电流表的一组示数（U1，I1），移动滑动变阻器的滑片，每移动一次记下一组（U，I）值，共测出12组数据；D．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线．指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改：______________________________________________________________________________________________________ ______________2．有一个小灯泡上标有“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，现有下列器材供选用：A．电压表：0～5 V，内阻10 kΩB．电压表：0～15 V，内阻20 kΩC．电流表：0～3 A，内阻0.4 ΩD．电流表：0～0.6 A，内阻1 ΩE．滑动变阻器：最大阻值为10 Ω，允许最大电流为2 A F．滑动变阻器：最大阻值为500 Ω，允许最大电流为1 A G．学生电源（直流6 V)、开关、导线若干⑴实验时，选用图甲而不选用图乙所示的电路图来完成实验，其理由是：____________________；⑵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）〖考点1〗实物连线及数据处理【例1】一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线，他们设计了如图1甲所示的电路图．⑴请将图乙中的实物连线按电路图补充完整．⑵考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．⑶闭合开关S，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑片，总不能将电压表的示数调为零．原因可能是图中的________（选填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”或“f”）处接触不良．⑷实验测得表格中的7组数据．请在坐标纸上作出该元件的I–U 图线．⑸为了求元件Q在I –U 图线上某点的电阻，甲同学利用该点的坐标I、U，由R = U/I求得．乙同学作出该点的切线，求出切线的斜率k，由R = 1/k求得．其中________（选填“甲”或“乙”）同学的方法正确．【变式跟踪1】物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75 W，额定电压值已模糊不清．他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2 Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U = PR = 2×0.75 V = 1.22 V．他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘灯泡的U - I图线，进而分析灯泡的额定电压．A．电压表V（量程3 V，内阻约3 kΩ）B．电流表A1（量程150 mA，内阻约2 Ω）C．电流表A2（量程500 mA，内阻约0.6 Ω）D．滑动变阻器R1（0～20 Ω）E．滑动变阻器R2（0～100 Ω）F．电源E（电动势4.0 V，内阻不计）G．开关S和导线若干H．待测灯泡L（额定功率0.75 W，额定电压未知）⑴在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择________（填“A1”或“A2”）；滑动变阻器选择________（填“R1”或“R2”）．⑵在实验过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23 V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70 V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在表格中：请你根据实验数据在坐标图中作出灯泡的U –I 图线．⑶由图象得出该灯泡的额定电压应为______V；这一结果大于1.23 V，其原因是_______________．2〗实验原理及其操作2】图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V．⑴完成下列实验步骤：①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，________；②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，________；③断开开关，??根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线．⑵在虚线框中画出与实物电路相应的电路图．A．直流电源：电动势约为5 V，内阻可不计B．直流电流表：量程0～3 A，内阻约为0.1 ΩC．直流电流表：量程0～600 mA，内阻约为5 ΩD．直流电压表：量程0～15 V，内阻约为15 kΩE．直流电压表：量程0～5 V，内阻约为10 kΩF．滑动变阻器：10 Ω，2 A G．滑动变阻器：1 kΩ0.5 A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．⑴实验中电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用_______ ⑵请按要求将图中所示的器材连成实验电路．⑶某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示．现把实验中使用的小灯泡接到如图所示的电路中，其中电源电动势E = 6 V，内阻r = 1 Ω，定值电阻R = 9 Ω，此时灯泡的实际功率为________W．（结果保留两位有效数字）〖考点3〗电路设计及电表的灵活选取【例3】已知一个标有“2.4 V，0.06 A”字样的电学元件的R –U特性如图所示．某同学想利用下列可供选择的实验器材，设计一个电路验证该元件的电阻R随电压U变化的图象．可供选择的器材有：电流表A1：量程100 mA，内阻约2 Ω电流表A2：量程0.3 A，内阻约0.3 Ω电压表V1：量程1 V，内阻500 Ω电压表V2：量程15 V，内阻1 kΩ定值电阻R1：电阻为1 kΩ定值电阻R2：电阻为10 kΩ滑动变阻器R0：0～10 Ω，2 A 电池E：电动势为3 V，内阻很小导线若干和开关S一个⑴利用实验电路测量时，该同学为了提高准确度，测量了多组数据．他在实验中应选用电流表________，电压表________，定值电阻________（填所选器材的符号）；⑵在方框内画出该同学的实验电路图；⑶在实验过程中，元件正常工作时电压表的示数应为________ V．【变式跟踪3】在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，为了探究3根材料未知，横截面积均为S = 0.20 mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图所示的实验电路，M为金属丝c的左端点，O为金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点．在实验过程中，电流表读数始终为I =离x的变化图线；⑵求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较．L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.0 V,0.7 A”电流表A1，量程3 A，内阻约为0.1 Ω电流表A2，量程0.6 A，内阻r2 = 0.2 Ω电压表V，量程3 V，内阻rV=9 kΩ标准电阻R1，阻值1 Ω标准电阻R2，阻值3 kΩ〖考点【例【变式跟踪滑动变阻器R，阻值范围0～10 Ω学生电源E，电动势6 V，内阻不计开关S及导线若干⑴甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46 A时，电压表的示数如图2所示，此时L的电阻为________Ω；⑵乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是________ V；⑶学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路．请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图4所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号．【预测1】在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，所用器材有：电动势为6 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开头和导线．要求能测出尽可能多组数据．如下图是没有连接完整的实物电路．（已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根）⑴请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；⑵连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是________；⑶排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2 V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________端滑动（填“左”“右”）；⑷通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图所示的U–I图象．根据U –I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率约为________W；⑸图线是曲线而不是过原点的直线，原因是______________________________________________．2．【2011·重庆】在测量小灯泡伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图所示．电源内阻不计，导线连接良好．若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：a．灯L不亮；电流表示数几乎为零b．灯L亮度增加；电流表示数增大c．灯L开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断d．灯L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断与上述a、b、c、d四种现象对应的电路序号为_________A．③①②④B．③④②①C．③①④②D．②①④③【预测2】额定电压均为220 V的白炽灯L1和L2的U－I特性曲线如图甲所示，现将和L2完全相同的L3与L1和L2一起按如图乙所示电路接入220 V电路中，则下列说法正确的是A．L2的额定功率为99 W B．L2的实际功率为17 W C．L3的实际功率比L3的实际功率小17 W的实际功率比L的实际功率小82 W 1．某同学要描绘一小灯泡（3V，1.5W）的伏安特性曲性，他设计了如图甲所示的电路，其中电源电动势为4V，电压表有两个量程．⑴请帮助该同学将连线补充完整；⑵实验中某次电压表示为2.5V，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的实际功率为___________W．2．某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：⑴在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至_______档进行测量．（填选项前的字母）A．直流电压10V B．直流电流5mA C．欧姆×100 D．欧姆× 1⑵该同学采用图甲所示的电路进行测量．图中R为滑动变阻器（阻值范围0~20?,额定电流1.0A），L为待测小电珠，V为电压表（量程6V，内阻20k?），A为电流表（量程0.6A，内阻1?），E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关．①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”）②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______点至________点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线）③该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而____________．（填“不变”、“增大”或“减小”）3．有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样,现要描绘这个灯泡的伏安特性图线.,有下列器材供选用：A．电压表：0 - 5V 内阻约为10kΩB．电压表：0 - 10V 内阻约为20kΩC．电流表：0 - 0.3 A 内阻约为1ΩD．电流表：0 - 0.6A 内阻约为0.4ΩE．滑动变阻器：10Ω2A F．学生电源（直流6V）开关、导线若干⑴实验中所用电压表应选用__ _，电流表应选用_ __（用对应的选项字母表示）；⑵实验时要求尽量减小实验误差,测量电压时应从零开始多取几组数据，请将图甲中实物连接成满足实验要求的测量电路．⑶某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图乙所示），若用电动势为3 V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电,则该小灯泡的实际功率是W．4．如图所示为实验得到的小灯泡灯丝电阻的U - I关系曲线图．⑴在框中画出实验电路图（根据该电路图可得到U –I关系的完整曲线），可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑线变阻器（变化范围0～50Ω）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干；⑵如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5 V，内电阻为1.5 Ω，定值电阻R = 18 Ω，则接入________（选填“甲”或“乙”）电路时，小灯泡较亮些；在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为______W；若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为_____W．参考答案：2．分压3．坐标纸4．外分压左5．平滑6．内阻读数操作零1．答案：⑴E C ⑵C ⑶步骤B不妥，闭合开关前应使滑动变阻器与小灯泡并联部分的阻值为零；步骤D有错，应为按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来．解析：⑴因为小灯泡的额定电压为3 V，故电压表选E；小灯泡的额定电流I = P/U = 1.5/3A = 0.5 A，故电流表选C．⑵小灯泡在额定电压下的电阻R = U/I = 6 Ω，由于RV/R > R/RA，故电流表外接．描绘伏安特性曲线时，电压从零开始，需用滑动变阻器的分压式接法，选C．2．答案：⑴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⑵ A D E8 Ω，调节不方便，故应选滑动变阻器E；又因R2，所以电流表应外接．例1答案：⑴如图所示⑵小于⑶f⑷如图所示⑸甲解析：⑴由电路图可知，电流表为外接法，滑动变阻器为分压式接法．⑵由电流表外接的特点可知，该元件的测量值小于其真实值．⑶当图中的f处接触不良时，控制电路由分压式变为限流式，故无法将电压表的示数调为零．⑷根据表中的数据，先描点，再利用平滑的曲线连接起来．⑸I –U图线上切线（即斜率）可反映电阻的大小，但不能用来计算电阻的大小，而R = U/I则可以用来计算电阻的大小．变式1 答案：⑴电路原理图如图所示A2 R1⑵见解析图⑶2.5（2.4～2.6）灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻（或灯泡电阻随温度升高而变大）解析：⑴根据P = I2R，估算灯泡的电流大约是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，因此滑动变阻器应接成分压式，所以应选阻值较小的R1；小灯泡电阻不大，电流表应外接；⑵如图所示；⑶由P = UI = 0.75 W，再结合图象可知U额= 2.5 V；大于1.23 V的原因是由于灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻．例2 答案：⑴①使它靠近滑动变阻器左端的接线柱②增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到其额定电压⑵如解析图所示．解析：⑴滑动变阻器为分压式接法，故闭合开关前，灯泡两端的电压为零，调节滑动变阻器的滑片，使它靠近滑动变阻器左端的接线柱．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．⑵与实物电路相应的电路图如图所示．变式2答案：⑴C E F ⑵见解析图⑶0.84（0.81～0.87皆可）解析：⑴由灯泡标识（5 V，2.5 W）知，I = P/U = 0.5 A，因此电流表选C，电压表选E，由于电路接成分压式，滑动变阻器选F．⑵如图所示．⑶把定值电阻作为电源的内阻，则该电源短路时的电流为Imax = E/(R + r) = 0.6 A，在题图中的U –I图中，作出此电源的U - I图线如图中虚线所示．两图线交点即表示该灯泡的实际工作点．由图知U = 2.2 V，I = 0.38 A，所以P = UI = 2.2×0.38 W = 0.84 W．例3答案：⑴A1 V1 R1 ⑵如解析图所示⑶0.8解析：分析R - U特性可知，该元件的最大电流为I = U/R = 2.4/40 A = 0.06 A = 60 mA，故应选电流表A1；电压最大值为2.4 V，V1量程太小，而V2量程太大，将V1与定值电阻R1串联，当V1（内阻500 Ω）为1 V时，R1两端电压为2 V，二者串联可等效为一个量程为3 V的电压表，满足量程需求．电压要求从0开始调节，故滑动变阻器连接采用分压法．Rmax2 < RARV，因此电流表采用外接法．元件正常工作时，两端电压为2.4 V，URV1 = URV1/(RV1 + R1) = U/3 = 0.8 V．变式3 答案：⑴见解析⑵ρ－Ω·m（0.96×10－6～1.10×10－6Ω·m）、ρ－－－a = 1.04×106b = 9.6×108Ω·m（8.5×108～1.10×107Ω·m）、ρ－c = 1.04×106Ω·m（0.96×10－6～1.10×10－6Ω·m）金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率．解析：⑴建立U－x坐标系，进行描点、连线，得到图线如图所示．⑵根据欧姆定律R = U/I，又根据电阻定律R = ρl/S，所以ρ= US/Il由⑴中图线可知：从600 mm到1000 mm为金属丝a，Ua = (6.5- 3.9) V = 2.6 V，ρ－/(1.25×1000 –600×10－a = 2.6×0.20×1063) Ω·m =1.04×10－6Ω·m；从1000 mm到2000 mm为金属丝b，Ub = (7.1 –6.5)V = 0.6 V，ρ－b = 0.6×0.20×106/(1.25×2000 –1000×10－3) Ω·m =9.6×10－8Ω·m；从2000 mm到2400 mm为金属丝c，Uc = (9.7 - 7.1)V = 2.6 V，ρ－6/(1.25×2400 –2000×10－3)Ω·m＝1.04×10－c = 2.6×0.20×106 Ω·m．通过计算可知，b的电阻率．1．答案：⑴5 ⑵4 ⑶如图所示解析：⑴由题图知电压表读数为2.30 V，通过L的电流为0.46 A，由欧姆定律计算得小灯泡L的电阻为5Ω．⑵标准电阻R2 = 3 kΩ，是电压表内阻的三分之一，电压表两端电压为3 V即满偏，故标准电阻R2两端电压为1 V，即小灯泡L两端电压为4 V．⑶考虑到电流表A1量程太大，远远大于小灯泡的额定电流值，故选择更小量程的电流表A2较好，由于A2表量程小于灯泡的额定电流，故需要将电流表A2进行扩容，故将标准电阻R1与电流表A2并联进行分流扩容．由于电流表和电压表内阻均已知，故扩容后的电流表采用内接法还是外接法均可．预测1答案：⑴连线如图所示⑵c段导线断路或灯泡损坏⑶右⑷0.5⑸小灯泡的电阻会随温度的升高而增大解析：⑴为方便电路调节，滑动变阻器应分压式接法；⑵小灯泡始终不亮，电流表几乎不偏转的故障现象表明小灯泡上没有电流流过，但电压表有示数，一定是c段导线断路或灯泡损坏；⑶滑片P向右移动时，小灯泡上获得的电压升高，电压有可能从2.0 V升高到额定电压2.5 V；⑷从U－I图象上观察，额定电压是2.5 V时，电流约为0.2 A，额定功率约为0.5 W；⑸小灯泡的电阻会随温度的升高而增大，图线是曲线而不是直线．2．A；图①中现象是总电阻减小，电流表示数增大，和灯泡并联的电阻增大，使得灯泡分得的电压增大，所以灯泡变亮应为b；图②中电流表、电压表和灯泡并联，开始时灯泡不亮，当滑头滑到一定位置时灯泡开始发光，电流表因电流增加得过大而烧坏，应为c；图③中由于电压表内阻太大，电灯不亮，电流表示数几乎为零，应为a；图④中电灯L不亮，在滑片滑动过程中，电流表因电流增加得过大而烧坏，应为d．预测2 ABD；由L2的伏安特性曲线得，在额定电压220 V时的电流为0.45 A，则L2的额定功率为P额= U所以选项A正确；图示电路为L1和L2串联再与L3并联，所以L1和L2串联后两端的总额I额= 99 W，电压为220 V，那么流过L1和L2的电流及两灯的电压满足I1＝I2，U1＋U2＝220 V，由L1和L2的U –I图线可知，I1＝I2＝0.25 A，U1＝152 V，U2＝68 V，故灯L2的实际功率P2＝I2U2＝17 W，故选项B正确；由于L3两端的电压为220 V，故P3 = P额= 99 W，则P3 –P2 = 82 W，故选项C 错，D对，正确选项为A、B、D．1．答案：⑴连线如图所示⑵1.1解析：⑵电流表示数为0.44A，此时小灯泡的实际功率为P = UI = 2.5×0.44W= 1.1W．2．答案：⑴ D ⑵①左②1 5 ③增大解析：由于小电珠的电阻一般不太大，使用多用表直接测量小电珠的电阻则应选择×1档，选择D选项．对于分压电路，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于使小电珠电压为零处，即最左端．闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流的示数总是调不到零，其原因是滑动变阻器左端与电源没有连接好．由描绘出的小电珠的伏安曲线可知，小电珠的电阻值随工作电压的增大而增大．3．答案：⑴A D ⑵如图所示⑶0.80解析：⑴由小灯泡规格可知，其正常工作时的电流为0.5A，选择量程0 –5V的电压表A，选择量程为0 –0.6A的电流表D；⑵设计成电流表外接的分压式电路；⑶在小灯泡伏安曲线图中作了电源的伏安曲线，两曲线的交点的纵横坐标和乘积即等于小灯泡的实际功率．4．答案：⑴如图所示⑵甲0.15 0.28解析：由于要画出U－I关系的完整曲线，必须用分压接法画出实验电路图．分别在小灯泡灯丝电阻为U－I关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线，与小灯泡灯丝电阻为U－I关系曲线交点即为工作点，显然接入甲电路时，灯泡中电流较大，小灯泡较亮些．在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为P＝UI＝1×0.15W＝0.15W．若将电路乙中的电阻R 替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，可等效为1.5节干电池连接一个灯泡，在小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线图上画出电源(电动势2.25V，内阻2.25Ω)的伏安特性曲线，与小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线交点对应的横坐标值为电源输出电流I＝0.25A，此时电源内部的发热功率为P＝I2r＝0.252×4.5W＝0.28 W．。

电路描绘小灯泡的伏安特性曲线

第八章电路第五节实验复习一：描绘小灯泡的伏安特性曲线一.考点分析掌握安培表、伏特表的使用，滑动变阻器的分压连接方法，理解伏安曲线的意义，能熟练地进行电路实物连线。

二•基础回顾实验原理：根据原理图从电压表和电流表上读出相应的电压率随温度的升高而增大的特点，分析曲线的变化规律。

U 和电流I ，绘出U-1图。

根据金属丝电阻实验电路图如右图所示：实验器材：电压表（0-3V ）,电流表（0-0.6A ）,小灯泡（3.8V ）,滑动变阻器（20Q ）, 电源（4-6 ） V ,电键，导线若干。

实验步骤：1、适当选择电流表，电压表的量程，采用电流表的外接法，按图中所示的原理电路图连接好实验电路图。

2、滑动变阻器采用分压接法，把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的无误后，闭合电键 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、电压表的示数面表格内。

电压 0.81.0 1.2 1.4 1.6 1.82.0 2.2 2.4 2.6 2.83.0 3.2 3.4 3.6电流4、断开电键S ,在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流 I ，横轴表示电压 U ，用平滑曲线将各点连接起来，便得到伏安特性曲线。

5、拆去实验线路，整理好实验器材。

误差分析：⑴电压表的分流未考虑造成 I 偏大存在系统误差 ⑵描绘U-1图线时作图不准造成偶然误差。

注意事项1、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、被测小灯泡电阻较小，实验电路必须采用电流表外接法；3、电键闭合前变阻器滑片移到图中的 A 端；4、坐标纸上建立坐标系，横坐标所取的分度例应该适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。

连线一定用平滑的曲线，不能画成折线。

误差分析A 端，电路经检查 I 和U ，记入下5 •关于滑动变阻器限流与分压滑动变阻器的限流接法如a图，与分压接法如图b下列情况必须采用分压式接法①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节。

实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线

②依用电器的规格及实验的进行过程，从“安全、精确”的角度，确定选哪个电流表、电压表.
题型二：数据的处理及实验结论
例2某同学在做测定小灯泡功率的实验中，优化设
计电路，正确测得如下一组 U 和 I 的数据：
编号 1 2
3
4
5678
U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00
线图象的最后一个点的坐标 tan α＝r＝3－0.23.70 Ω
＝1.0 Ω.小灯泡电阻 8 Ω(正常发光)，允许电流 0.3 A， R1 不适合，R2 能满足各方面的要求，小灯泡中电流很
小时，取伏安曲线 0—0.1 A 段求出电阻值 R＝00..21 AV＝ 2 Ω.取两位有效数字 2.0 Ω.
2.LED 发光二极管新技术已被广泛应用，如家用节能灯(LED 灯)、LED 投影仪、LED 打印机、LED 显示屏等.二极管是一种半导体元件，电路符号为 “ ”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极
若干.
(1) 实验中电压表应选
，电流表应
选
，滑动变阻器应选
(只填器材的
字母代号)；
(2)在下面的虚线框中画出实验电路图，要求电
流、电压能从零开始变化；
(3)根据你设计的电路图，将下图中的实物连接成实验用的电路；
(4)在实验中得到如下数据(I 和 U 分别表示小灯泡上的电流和电压)：
②某同学得出以下一些数据：
U/V 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80 I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 12.0 19.0 30.0
请在所给坐标中画出其特性曲线.
③若此发光二极管的最佳工作电流为 12 mA，现连，还需串联一个 R＝ 83.3 Ω 的电阻(保留三位有效数字)，才能使它工作在最佳状态.

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。

描绘小灯泡的伏安特性曲线实验报告

描绘小灯泡的伏安特性曲线实验报告[实验目的]掌握用伏安法研究非线性电阻伏安特性的方法。

[实验原理]1．据部分电路的欧姆定律知，在纯电阻电路中，电阻R两端的电压U与电流I成正比，即U=IR，其U—I图线是一条过原点的直线．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。

实验九描绘小灯泡的伏安特性曲线

(1)实验中电源应选用________；电流表应选用 ________．
(2)在下面虚线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(阻值变化范围 0～10 Ω)、电源、小灯泡、开关、导线若干．
(3)在下面坐标中画出小灯泡的U－I曲线．
(4)若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5 V、内阻是1.0 Ω的电池两端，问小灯泡的实际功率是多少？ (简要写出求解过程，若需作图，可直接画在坐标系中)
(1)安全性原则：通过电源、电阻、电流表、电压表等的电流不能超过其允许的额定电流．
(2)精确性原则：根据实验的需要，选取精度合适的仪器，以尽可能的减小实验误差．电压表、电流表指针的偏角要大于满偏的三分之一．
(3)操作方便：实验时要调节方便，易于操作，比如对滑动变阻器，如果是用分压法连入电路的，则应选用小阻值的滑动变阻器，只有这样，在移动滑片时，相应的用电器上的电压变化才会明显；如果选用大阻值的滑动变阻器，就会出现在移动滑片时，刚开始时用电器上的电压几乎不变，过了某位置后又突然增大的现象，不易操作．
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 5 Ω，额定电流 0.5 A 直流电源 E，电动势约为 6 V，内阻约为 0.5 Ω
学生电源(4～6 V直流)、小灯泡(4 V、0.7 A或 3.8 V、0.3 A)，电流表(内阻较小)、电压表(内阻很大)，开关和导线、滑动变阻器、坐标纸．
一、实验步骤
1.将灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如右图所示电路．

实验描绘小灯泡的伏安特性曲线(精)

实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线
【教法探析】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．实验原理
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(，I)值后，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结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线．
7
例1.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同
学测得电流－电压的数据如下表所示：
8
电流 I/mA 电压 U/V 电流 I/mA 电压 U/V
2.7 0.04 47.1
5.4
12.4 19.5 27.8 36.4
0.08 0.21 0.54 1.30 2.20 56.1 69.6 81.7 93.2
11
第一个区间电流很小，电阻变化也较小；第二区间灯丝温度升高快，电阻变化快；第三区间，由于电能转化成光能较多，温度增加速度变慢，电阻变化也较慢，所以产生三个区间．【答案】见解析
例2.为了测定和描绘一只标有“220 V,40 W”的白炽灯丝
的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电．调压变压
13
(2)说明按你的实验电路进行测量时，在电压较高段与电压
较低段进行比较，哪段的系统误差较大？为什么？ (3)如果根据测量结果作出的该灯泡的伏安特性曲线如图所示，试根据图线确定：把两只完全相同的“220 V,40 W”的白炽灯串联接在220 V交流电源的火线和零线间时，两只灯所消耗的总功率是多大？
(3)AC
【真题再现】
25
26
27
28
器是一种自耦变压器，它只有一组线圈L，绕在闭合的环形铁芯上，输入端接在220 V交流电源的火线和零线间，

描绘小灯泡伏安特性曲线

实验九：描绘小灯泡伏安特性曲线

描绘小灯泡的伏安特性曲线

物理人教版选修3-1课件：第二章 实验描绘小灯泡的伏安特性曲线

实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线

人教版物理选修31课件： 描绘小灯泡的伏安特性曲线实验 (共21张PPT)

描绘小灯泡的伏安特性曲线实验

7实验八 描绘小灯泡的伏安特性曲线

描绘小灯泡的伏安特性曲线

电路描绘小灯泡的伏安特性曲线

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