伏安特性曲线 课件

例1、某同学在做测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中得 到如下一组U和I的数据
编号 U/V I/A 1 0.20 0.020 2 0.60 0.060 不亮 3 1.00 0.100 4 1.40 0.140 微亮 5 1.80 0.170 6 2.20 0.190 逐渐变亮 7 2.60 0.200 8 3.00 0.205 正常发光
实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线
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.【实验原理】
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坐标系中描出各对 应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来．
2．电流表外接：因为小灯，使电压能 从零开始连续变化．
3.实验电路
安培表采用“外接法”. 可使测出的小灯泡的电压、电 流更准确。 滑动变阻器采用“分压接 法”.可使小灯泡两端的电压 从零开始连续变化。
4.实验器材
小灯泡、电流表、 电压表、滑动变阻 器、电源、开关、 导线坐标纸、铅笔
压U与电流I成正比，即U=IR，其I—U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。
I/A
O
U/V
7.【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．
A．图（1）的元件可以作为标准电阻使用 B．图（2）的阻值随电压升高而增大 C．图（3）的阻值随电压升高而增大 D．只有图（2）才是可能的
例4、一个标有“4 V，3 W”的小灯泡，当小灯泡 两端的电压U由零逐渐增大到4 V的过程中，电压U和 电流I的关系可用图像表示，在下列图中四个图像中， 肯定不符合实际的是
8.注意事项
*1.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，故为了准确测出小灯泡的伏 安特性曲线，故电流表应采用 外 接法。
*2.为使小灯泡上的电压能零开始连续变化，滑动
变阻器应采用 分压式 连接。
*3.本实验中，开关S闭合前应把滑动变阻器的滑动 触头置于 电压表读数为零 的位置。 *4.小灯泡的灯丝的电阻随电压的升高而增大，故小灯 泡的伏安特性曲线I—U图线应为斜率 曲线。 渐小 *5.画U—I曲线时不要画成折线，而应当画成平滑的曲 线，对误差较大的点应当舍弃为。
(4) 拆除电路，整理仪器。
6.【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．(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结起来，就得到小灯泡的伏 安特性曲线．
实验结论
据部分电路的欧姆定律知，定值电阻R两端的电
例5、小灯泡的一段伏安特性曲线如图所示，由 图可知，在电压由3V增加到6V时，灯丝的电阻因温 度的影响改变了多少？
I /10-1A 1.5 1.0 0 A B
3
6
U /V
R RB RA 40 30 10
【例6 】图3中所示器材为某同学测绘额定电压为2.5 V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，将图中的实验电路图 连接完整． (2)开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于 B ．(选填“A端”、“B端”或“AB中间”) ________
发光情况
（1）在下图中画出I—U图线. （2）从图线上可以看出，当小 灯泡的电功率逐渐增大时，灯丝 电阻的变化情况 是
逐渐增大
。
（3）这表明导体的电阻随着温 度的升高而
增大 。
例2、请按电路图连接好实物图。
例3、某同学研究三种导电元件的伏安特性，他 根据实验中所测得的数据，分别绘制了I-U图线， 如图所示，下列说法正确的是
图3
(3)实验中测得有关数据如下表： U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80
I/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.26
0.27
根据表中的实验数据，在图4中画出小灯泡的I－U特性曲线 I/A 0.3 0.2 0.1
1.0
图4
2.0
3.0 U/V
例7．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实 验中，除标有“6 V 1.5 W”字样的小电珠、 导线和开关外，还有下列器材： A．直流电源(6 V，内阻不计) B．直流电流表(量程为3 A，内阻0.1 Ω以下) C．直流电流表(量程为300 mA，内阻约为5 Ω) D．直流电压表(量程为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)
实验步骤
(3) 在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴建立坐标系。在坐标 系上描出各组数据所对应的点，将描出的点用平滑的曲线连 结起来。就得小灯泡的伏安特性曲线。
I/A
0.25
0.20 0.15 0.10 0.05
U/V
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8
实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行 多次测量． C (1)实验中电流表应选用_ _____ ，滑动变阻器应选 用______ E ．(均用序号表示)
(2)在虚线框内画出实验电路图．
(3)试将如图9所示的器材连成 实物电路
图9
例8.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 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。 V （1）电压表应选 C . A B 电流表应选 . E 滑动变阻器选 . （2）画出电路图
5.实验步骤
(1) 按 照 如 图 所 示 的 电 路图连接成实验电路（安 培表外接，变阻器用分压 式，开关处于断开状态， 变阻器触头位于电压表读 a b 数为零处）。何处？ (2)闭合开关S，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。
U I 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8