2020高考物理一轮复习第八章实验九描绘小灯泡的伏安特性曲线学案解析版
实验九描绘小灯泡的伏安特性曲线
主干梳理对点激活
对应学生用书P192
1．描绘小灯泡的伏安特性曲线。
2．分析伏安特性曲线的变化规律。
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I-U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：因为小灯泡的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大；滑动变阻器采用分压式，使电压能从零开始连续变化。
小灯泡“3.8 V,0.3 A”或小灯泡“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。
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。
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。
3．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，断开开关S。
4．拆除电路，整理仪器。
1．在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立坐标系。
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接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线。
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0.6 A。
(2)该用电器的实际最大电流不能大于用电器的额定电流。
(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)分压式接法要选用最大阻值较小的滑动变阻器。
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。
3．在坐标纸上描点、作图带来误差。
1．本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法。
2．本实验要作出I-U图线，需要测出一组包括零在内的电流、电压值，故滑动变阻器必须采用分压式接法。
3．为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于电路图中的a端。
4．I-U图象在中段将发生明显弯曲，故在中段绘点要密，以防出现较大误差。
5．当小灯泡电压快接近额定电压值时，要缓慢地增加到额定电压值，记录I后马上断开开关。
6．误差较大的点要舍去，I-U图象应是平滑曲线而非折线。
7．建立坐标系时，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。
考点细研悟法培优
考点1 实验原理与器材的选取
例1 (2018·山东六校联考)某同学想要描绘标有“3.0 V,0.3 A”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了电源、开关、导线外，还有：
电压表V1(量程0～3 V，内阻等于3 kΩ)
电压表V2(量程0～15 V，内阻等于15 kΩ)
电流表A1(量程0～200 mA，内阻等于10 Ω)
电流表A2(量程0～3 A，内阻等于0.1 Ω)
滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A)
滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流0.5 A)
定值电阻R3(阻值等于1 Ω)
定值电阻R4(阻值等于10 Ω)
(1)根据实验要求，应选用电压表________和滑动变阻器________。(填所给仪器的字母代码)
(2)请在虚线框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在相应位置。
(3)该同学描绘出的I-U图象应是图中的________，这是因为小灯泡的电阻随温度的升高而________(选填“减小”或“增大”)。
尝试解答(1)V1__R1__(2)电路图如图所示__(3)C__增大。
(1)小灯泡额定电压为3.0 V，故电压表应选择V1，实验要求测量数据精确，绘制曲线完整，则滑动变阻器采用分压式接法，选择电阻最大值较小的滑动变阻器R1。
(2)由于小灯泡额定电流为0.3 A，电流表A2量程太大，分度值为0.1 A，不能准确测量通过小灯泡的电流；电流表A1的量程太小，测量范围太小，因此需要将A1并联定值电阻扩大量程，即与定值电阻R4并联，将量程扩大为0～400 mA；小灯泡电阻远小于电压表内阻，与电流表内阻相近，所以电流表外接。
(3)随小灯泡两端电压增大，灯丝温度不断升高，故灯丝电阻不断增大，所以小灯泡的伏安特性曲线为C。
[变式1] (2018·雅礼中学月考)有一个额定电压为2.8 V，功率约为1.0 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡较完整的I-U图线，有下列器材供选用：
A．电压表(0～3 V，内阻6 kΩ)
B．电压表(0～15 V，内阻30 kΩ)
C．电流表(0～3 A，内阻0.1 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω)
E．滑动变阻器(10 Ω，5 A)
F．滑动变阻器(200 Ω，0.5 A)
G．蓄电池(电动势6 V)
(1)按照实验目的和提供的实验器材设计并画出电路图。
(2)用设计的电路进行测量，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)
(3)通过此实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示，若将此灯泡与阻值为9 Ω的定值电阻串联后，与电动势为6 V、内阻为1 Ω的电源两端相连，灯泡的实际功率为________ W。
答案(1)如图所示
(2)A D E
(3)0.90(0.89～0.91均可)
解析 (1)小灯泡的电阻很小，故电流表采用外接法，描绘小灯泡的伏安特性曲线时，需要从0开始，故滑动变阻器采用分压式接法。电路图如答图所示。
(2)小灯泡的额定电压为2.8 V ，故电压表选用量程为0～3 V 的A ；电路中的最大电流
约为I ＝1 W 2.8 V
＝0.36 A ，故电流表选用量程为0～0.6 A 的D ；为了方便调节，滑动变阻器应选最大阻值较小的E 。
(3)由闭合电路欧姆定律可知E ＝U ＋I (R 0＋r )，即I ＝E
R 0＋r －1R 0＋r ×U ，代入数据得I ＝0.6－U 10
，在I -U 坐标系中作出图象，与小灯泡的伏安特性曲线的交点即为小灯泡的电流和电压，如图所示，故小灯泡的功率为3.13 V×0.286 A≈0.90 W。
考点2 数据处理与实物图连接
例 2 (2018·河北名校联盟联考)某学习小组探究一标有“3 V,1.8 W”的小灯泡在不
同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接，除小灯泡、导线和开关外，还有：
A．直流电源(3 V，内阻为1.0 Ω)
B．电流表(0～3 A，内阻约为0.2 Ω)
C．电流表(0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω)
D．直流电压表(0～3 V，内阻约为15 kΩ)
E．滑动变阻器(5 Ω，2 A)
F．滑动变阻器(300 Ω，0.5 A)
(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。(均填器材前字母序号)
(2)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接。
(3)该小组描绘出的U-I曲线如图乙所示，根据U-I曲线，可知正确的P-I2关系图象是________(图中P为小灯泡的功率，I为通过小灯泡的电流)。
(4)将4只相同“3 V,1.8 W”的小灯泡并联后，直接与题中直流电源组成闭合回路，则
每只小灯泡的实际功率约为________ W(保留两位小数)。
尝试解答(1)C__E__(2)如图所示__(3)D__(4)0.56(0.54～0.58均可)。
(1)小灯泡标有“3 V,1.8 W”，则测量过程中通过小灯泡的电流最大值约为0.60 A，则电流表应选用C；由于实验要求电流或电压应从零逐渐变大，则滑动变阻器应采用分压式接法，故滑动变阻器应选择最大阻值较小的E。
(2)由于电压表的内阻远大于小灯泡的电阻，则电流表应选择外接法，按要求滑动变阻器应选择分压接法。
(3)由题图乙可知小灯泡的电阻随电压的升高而增大，由功率的表达式P＝I2R可知，P-I2图线的斜率应随I2逐渐增大，D正确。
(4)设通过小灯泡的电流为I，小灯泡两端电压为U，由闭合电路欧姆定律可得E＝U＋4Ir，则U＝E－4Ir，即U＝3－4I(V)，在小灯泡U-I图象坐标系内作出U＝3－4I(V)的图象，如图所示，由图可知，小灯泡两端电压U＝1.50 V，通过小灯泡的电流I＝0.37 A，则每个小灯泡的实际功率P实＝UI＝1.50×0.37 W＝0.56 W。
[变式2] (2018·福州质检)某小组通过实验测绘一个标有“5.0 V7.5 W”某元件的
伏安特性曲线，电路图如图甲所示，备有下列器材：
A．电池组(电动势为6.0 V，内阻约为1 Ω)
B．电压表(量程为0～3 V，内阻R V＝3 kΩ)
C．电流表(量程为0～1.5 A，内阻约为0.5 Ω)
D．滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流1 A)
E．定值电阻R1(电阻值为1.5 kΩ)
F．定值电阻R2(电阻值为3 kΩ)
G．开关和导线若干
(1)实验中所用定值电阻应选________(填“E”或“F”)。
(2)根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。
(3)某次实验时，电压表示数指针位置如图丙所示，则电压表读数是________ V；元件两端电压是________ V。
(4)通过实验数据描绘出该元件的伏安特性曲线如图丁所示，若把两个同样的该元件并联后与电动势为4.5 V，内阻为1.5 Ω的电源相连接，则此时每个元件的电阻值均为________
Ω。(计算结果保留两位有效数字)
答案(1)F (2)如图所示
(3)2.20 4.40 (4)1.7(1.5～1.9均正确)
解析(1)由于该元件的额定电压为5 V，而电压表的量程才3 V，因此需要将电压表的量程扩大，且扩大后的量程应略大于5 V，因此定值电阻应选F。
(2)实验原理图采用的是分压式、电流表外接法，因此滑动变阻器应接下面的两个接线柱和上面的一个接线柱，电压表串联定值电阻后并联到元件两端，实物电路图连接如答图所示。
(3)该电压表的分度值为0.1 V，因此读数时需要往下估读一位，即2.20 V，这样元件两端的电压应为4.40 V。
(4)设该元件两端的电压为U，流经该元件的电流为I，则根据闭合电路欧姆定律可得：E＝U＋2Ir，即：U＝－3I＋4.5，将该一次函数画在该元件的伏安特性曲线的坐标图上，则
两图线的交点即为该元件在此情况下的电压和电流，如图所示，根据R＝U
I
可得R＝
1.65
0.95
Ω≈1.7 Ω。
考点3 实验创新与改进
例3 (2018·衡水十五模)实际的二极管正向电阻并不为零，反向电阻也不是无穷大，一兴趣小组同学对某型号二极管，做了如下研究：
(1)用多用电表的欧姆挡粗测二极管的正向电阻。
①测量时选择开关旋到测电阻的“×10”倍率，多用电表的表盘如图甲所示，则电阻为________ Ω；
②多用电表的红表笔应与二极管的________(填“正”或“负”)极相连。
(2)用电压表和电流表描绘该二极管加正向0～1.5 V电压时的伏安特性曲线，可供选择的器材如下：
电压表V1(量程0～1.5 V，内阻约2000 Ω)
电压表V2(量程0～6 V，内阻约4000 Ω)
电流表A1(量程0～0.6 A，内阻约10 Ω)
电流表A2(量程0～40 mA，内阻约0.1 Ω)
滑动变阻器R1(总电阻约为10 Ω)
滑动变阻器R2(总电阻约为100 Ω)
电源E(电动势2 V，内阻不计)
开关S，导线若干
①为调节方便，并有尽可能高的精度，请选择合适的器材，电压表________、电流表________、滑动变阻器________；(填写所选器材的符号)
②在虚线框中画出实验电路原理图；
③该二极管加正向电压的伏安特性曲线如图乙所示，现将阻值为50 Ω的定值电阻与该二极管串联，并与一电动势为2 V、内阻不计的电源组成闭合电路，二极管上的电压为正向电压，则回路中的电流强度为________ mA。
尝试解答(1)①130__②负__(2)①V1__A2__R1__②如图所示__③14(13.5～14.5均可)。
(1)①二极管的正向电阻R＝13×10 Ω＝130 Ω。②测二极管正向电阻时，电流是从欧姆表的红表笔流入的，故红表笔应接二极管的负极。
(2)①二极管所加电压为0～1.5 V，故电压表应选V1，由二极管的伏安特性曲线可知最
大电流I＝40 mA，电流表应选A2，描绘二极管的伏安特性曲线，电流、电压应从零开始测量，滑动变阻器应选分压式接法，且滑动变阻器应选电阻值较小的R1，电流表的内阻比较小，电流表采用内接法。②实验电路图如尝试解答图所示。③将50 Ω的定值电阻与电源串联等效成一个电动势为E＝2 V、内阻r＝50 Ω的新电源，在二极管的I-U图象上作出电源的I-U 图线，找出两条图线的交点，如图所示，求得电流I＝14 mA。
[变式3] 某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件，该电学元件上标有“最大电流不超过6 mA，最大电压不超过7 V”，同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线，他们设计的一部分电路如图所示，图中定值电阻R＝1 kΩ，用于限流；电流表量程为10 mA，内阻约为5 Ω；电压表(未画出)量程为10 V，内阻约为10 kΩ；电源电动势E为12 V，内阻不计。
(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：
A．阻值0～200 Ω，额定电流0.3 A
B．阻值0～20 Ω，额定电流0.5 A
应选的滑动变阻器是________(填“A”或“B”)。
(2)正确接线后，测得数据如下表：
由以上数据分析可知，电压表应并联在M与________之间(填“O”或“P”)。
(3)将电路图在虚线框中补充完整。
(4)从表中数据可知，该电学元件的电阻的特点是：______________________
____________________________________________________________________。
答案(1)A (2)P(3)图见解析
(4)当元件两端的电压小于6 V时，元件电阻非常大，不导电；当元件两端的电压大于6 V时，随着电压的升高电阻变小
解析(1)滑动变阻器A允许的最大电压为0.3×200 V＝60 V>12 V，滑动变阻器B两端所能加的最大电压为0.5×20 V＝10 V<12 V，为保证安全，滑动变阻器应选A。
(2)由表中实验数据可知，电学元件电阻的最小测量值约为：R＝6.4
0.0055
Ω≈1163.6 Ω，电流表内阻约为5 Ω，电压表内阻约为10 kΩ，相对来说，元件电阻远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，因此电压表应并联在M与P之间。
(3)描绘伏安特性曲线，电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由(2)可知，电流表采用内接法，实验电路图如图所示。
(4)由表中实验数据可知，当元件两端的电压小于6 V时，电路电流很小，几乎为零，由欧姆定律可知，元件电阻非常大，不导电；当元件两端电压大于6 V时，随着电压的升高电流迅速增大，电压与电流的比值减小，电阻变小。
高考模拟随堂集训
1．(2017·全国卷Ⅰ)某同学研究小灯泡的伏安特性。所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表(量
程3 V，内阻3 kΩ)；电流表(量程0.5 A，内阻0.5 Ω)；固定电阻R0(阻值1000 Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0 Ω)；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干。
(1)实验要求能够实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图a所示。
由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)用另一电源E 0(电动势4 V ，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图b 所示的电路，调节滑动变阻器R 的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S ，在R 的变化范围内，小灯泡的最小功率为________ W ，最大功率为________ W 。(结果均保留两位小数)
答案 (1)实验电路原理图如图所示。
(2)增大 增大 (3)0.39 1.17
解析 (1)小灯泡的电压要求从0开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法，小灯泡的额定电压超出电压表的量程，需将电压表与R 0串联后接入电路。电路图如图所示。
(2)I -U 图象中随着电流的增大，图线对应点与原点连线的斜率变小，小灯泡的电阻增大。根据电阻定律R ＝ρL S ，得灯丝的电阻率增大。
(3)当R ＝0时，电源路端电压与电流的关系图象如图线甲所示。此时小灯泡功率有最大
实验测绘小灯泡的伏安特性曲线
实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线 [学习目标] 1.理解电流表的内接法和外接法，并会进行正确选择.2.理解滑动变阻器的两种接法，能进行正确地应用.3.学会描绘小灯泡的伏安特性曲线并掌握分析图线的方法. 一、电流表的内接法和外接法的比较 1.两种接法的比较 2. (1)直接比较法：当R x R A时，采用内接法，当R x R V时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”. (2)公式计算法 当R x＞R A R V时，用电流表内接法， 当R x＜R A R V时，用电流表外接法， 当R x＝R A R V时，两种接法效果相同. (3)试触法： 图1 如图1，把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法. 二、滑动变阻器两种接法的比较
1.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(U，I)值，在I －U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，即得小灯泡的伏安特性曲线，电路图如图2所示. 图2 2.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. 3.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，按图3所示的电路图连接好实物图.(注意开关应断开，滑动变阻器与小灯泡并联部分电阻为零) (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) 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)在坐标纸中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，就得到小灯泡的伏安特性曲线. 5.实验结果与数据分析 (1)结果：描绘出的小灯泡灯丝的伏安特性曲线不是直线，而是向横轴弯曲的曲线. (2)分析：灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化.曲线向横轴弯曲，即斜率变小，电阻变大，说明小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大.
伏安特性曲线实验报告
《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验报告 一、实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线，并对其变化规律进行分析。 二、实验原理 1。金属导体的电阻率随温度的升高而增大，导致金属导体的电阻随温度的升高而增大。以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。 2。小灯泡电阻极小，所以电流表应采用外接法连入电路；电压应从0开始变化，所以滑动变阻器采用分压式接法，并且应将滑动变阻器阻值调到最大。 三、实验器材 小灯泡一盏，电源一个，滑动变阻器一个，电压表、电流表各一台，开关一个，导线若干，直尺一把。 四、实验电路 五、实验步骤 1。按照电路图连接电路，并将滑动变阻器的滑片P移至A端，如图： 2。闭合开关S，将滑片P逐渐向B端移动，观察电流表和电压表的示数，并且注意电压表示数不能超过小灯泡额定电压，取8组，记录数据，整理分析。 3。拆除电路，整理桌面，将器材整齐地放回原位。以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。
六、实验结论 1。小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线 2。曲线原因的分析：根据欧姆定理，R U应该是一条直线，但是那仅仅是理想IU来说，RI电阻，R是恒定不变的但是在现实的试验中，电阻R是会受到温度的影响的，此时随着电阻本身通过电流，温度就会增加，R自然上升，对于R代表图线中的斜率，当R不变时，图像是直线，当变化时，自然就是曲线。 七、误差分析 1。测量时未考虑电压表的分流，造成电流I的实际值大于理论值。 2。读数时没有读准确，在估读的时候出现误差。 3。描绘图像时没有描绘准确造成误差。
描绘小灯泡的伏安特性曲线 《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UKIn，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，按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。 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，设计出测量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UKIn； ⑷求系数K和n；（建议用最小二乘法处理数据）
三极管伏安特性测量实验报告
实验报告 课程名称：__电路与模拟电子技术实验 _______指导老师：_____干于_______成绩：__________________ 实验名称：_______三极管伏安特性测量______实验类型：________________同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1． 深入理解三极管直流偏置电路的结构和工作原理 2． 深入理解和掌握三极管输入、输出伏安特性 二、实验原理 三极管的伏安特性曲线可全面反映各电极的电压和电流之间的关系，这些特性曲线实际上就是ＰＮ结性能的外部表现。从使用的角度来看，可把三极管当做一个非线性电阻来研究它的伏安特性，而不必涉及它的内部结构。其中最常用的是输入输出特性。 １）输入特性曲线 输入特性曲线是指在输入回路中，Ｕce 为不同常数值时的Ｉb ～Ｕbe 曲线。分两种情形来讨论。 （１） 从图（ａ）来看，Ｕce ＝０，即ｃ、ｅ间短路。此时Ｉb 与Ｕbe 间的关系就是两个正向二极 管并联的伏安特性。每改变一次Ｕbe ，就可读到一组数据（Ｕbe ，Ｉb ），用所得数据在坐标纸上作图，就得到图（ｂ）中Ｕce ＝０时的输入特性曲线。 ２）输出特性曲线 输出特性曲线是指在Ｉb 为不同常量时输出回路中的Ｉc ～Ｕce 曲线。测试时，先固定一个Ｉb ，改变Ｕce ，测得相应的Ｉc 值，从而可在Ｉc ～Ｕce 直角坐标系中画出一条曲线。Ｉb 取不同常量值时，即可测得一系列Ｉc ～Ｕce 曲线，形成曲线族，如图所示。 专业：___ _________ 姓名：___ _________ 学号： ______ 日期：_____ ______ 地点：_____ ___
小灯泡伏安特性曲线实验报告范文
2020 小灯泡伏安特性曲线实验报告范 文 Contract Template
小灯泡伏安特性曲线实验报告范文 前言语料：温馨提醒，报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作，反映情况，答复上级机关的询问。按性质的不同，报告可划分为：综合报告和专题报告；按行文的直接目的不同，可将报告划分为：呈报性报告和呈转性报告。体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后，对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解 本文内容如下：【下载该文档后使用Word打开】 篇一：《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验报告 一、实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线，并对其变化规律进行分析。 二、实验原理 1。金属导体的电阻率随温度的升高而增大，导致金属导体的电阻随温度的升高而增大。以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I―U图像。 2。小灯泡电阻极小，所以电流表应采用外接法连入电路；电压应从0开始变化，所以滑动变阻器采用分压式接法，并且应将滑动变阻器阻值调到最大。 三、实验器材 小灯泡一盏，电源一个，滑动变阻器一个，电压表、电流表
各一台，开关一个，导线若干，直尺一把。 四、实验电路 五、实验步骤 1。按照电路图连接电路，并将滑动变阻器的滑片P移至A 端，如图： 2。闭合开关S，将滑片P逐渐向B端移动，观察电流表和电压表的示数，并且注意电压表示数不能超过小灯泡额定电压，取8组，记录数据，整理分析。3。拆除电路，整理桌面，将器材整齐地放回原位。 以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I―U图像。 八、实验结论 1。小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线 2。曲线原因的分析：根据欧姆定理，RU应该是一条直线，但是那仅仅是理想IU来说，RI电阻，R是恒定不变的但是在现实的试验中，电阻R是会受到温度的影响的，此时随着电阻本身通过电流，温度就会增加，R自然上升，对于R 代表图线中的斜率，当R不变时，图像是直线，当变化时，自然就是曲线。九、误差分析 1。测量时未考虑电压表的分流，造成电流I的实际值大于理论值。2。读数时没有读准确，在估读的时候出现误差。3。描绘图像时没有描绘准确造成误差。 篇二：描绘小灯泡的伏安特性曲线
电路实验四实验报告_二极管伏安特性曲线测量
电路实验四实验报告 实验题目：二极管伏安特性曲线测量 实验内容： 1.先搭接一个调压电路，实现电压1-5V连续可调； 2.在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路； 3.测量二极管正向和反向的伏安特性，将所测的电流和电压列表记录好； 4.给二极管测试电路的输入端加Vp-p=3V、f=100Hz的正弦波，用示波器观察该电路的输 入输出波形； 5.用excel或matlab画二极管的伏安特性曲线。 实验环境： 数字万用表、学生实验箱（直流稳压电源）、电位器、整流二极管、色环电阻、示波器DS1052E，函数发生器EE1641D、面包板。 实验原理： 对二极管施加正向偏置电压时，则二极管中就有正向电流通过（多数载流子导电），随着正向偏置电压的增加，开始时，电流随电压变化很缓慢，而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时，电流急剧增加，二极管导通后，电压的少许变化，电流的变化都很大。 为了测量二极管的伏安特性曲线，我们用直流电源和电位器搭接一个调压电路，实现电压1-5V连续可调。调节电位器的阻值，可使二极管两端的电压变化，用万用表测出若干组二极管的电压和电流值，最后绘制出伏安特性曲线。电路图如下所示： 用函数发生器EE1641D给二极管施加Vp-p=3V、f=100Hz的交流电源，再用示波器观察二极管的输入信号波形和输出信号波形。电路图如下：
实验记录及结果分析： 得到二极管的伏安特性曲线如下： 结论：符合二极管的特性，即开始时，电流随电压变化很缓慢，而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时，电流急剧增加，二极管导通后，电压的少许变化，电流的变化都很大。 2. 示波器显示二极管的输入输出波形如下图（通道1为输入波形，通道2为输出波形）：
高中物理电学实验绘制小灯泡伏安特性曲线练习(含答案)
1.有一电阻R x，其阻值大约在40 Ω～50 Ω之间，需要进一步测定其阻值，手边现有下列器材： 有两种可供选择的电路，如图所示，实验要求多测几组电流、电压值，画出电流－电压关系图线。 为了实验能正常进行并尽可能减小测量误差，而且要求滑动变阻器便于调节，在实验中应该选择图所示电路，应选代号是的毫安表和代号是的滑动变阻器。 答案：乙，A2，R1 2.检测一个标称值为5Ω的定值电阻。可供使用的器材如下： A．待检测定值电阻R x，全电阻约5Ω B．电流表A1，量程0.6A，阻约0.6Ω C．电流表A2，量程3A，阻约0.12Ω D．电压表V1，量程15V，阻约15KΩ E．电压表V2，量程3V，阻约3KΩ F．滑动变阻器R，全电阻约20Ω G．直流电源E，电动势3V，阻不计 （1）用伏安法测定R x的全电阻值，所选电流表_________（填“A1”或“A2”），所选电压表为________（填“V1”或“V2”）。 （2）画出测量电路的原理图。
答案：（1）电流表选A1，电压表选V2；（2）外接，限流； 3.有一小灯泡上标有“6V 0.1A”的字样，现要测量灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用： A．电压表(0～3V，阻约2.0kΩ) B．电压表(0～l0V，阻约3.kΩ) C．电流表(0～0.3A，阻约3.0Ω) D．电流表(0～6A，阻约1.5Ω) E．滑动变阻器(30Ω，2A) F．学生电源(直流9V)及开关、导线等 (1)实验中所用的器材为_____________(填字母代号)． (2)在方框中画出实验电路图，要求电压从0开始测量． 答案：（1）BCEF（2） 4.(2013一模·13)
非线性电阻伏安特性曲线实验
线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线 【教学目的】 1、测绘电阻的伏安特性曲线，学会用图线表示实验结果。 2、了解晶体二极管的单向导电特性。 【教学重点】 1、测绘电阻的伏安特性曲线； 2、了解二极管的单向导电特性。 【教学难点】 非线性电阻的导电性质。 【课程讲授】 提问：1.如何测绘伏安特性曲线？ 2.二极管导电有何特点？ 一、实验原理 常用的晶体二极管是非线性电阻，其电阻值不仅与外加电压的大小有关，而且还与方向有关。下面对它的结构和电学性能作一简单介绍。 图1线性电阻的伏安特性图2晶体二极管的p-n结和表示符号晶体二级管又叫半导体二极管。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。如果在纯净的半导体中适当地掺入极微量的杂质，则半导体的导电能力就会有上百万倍的增加。加到半导体中的杂质可分成两种类型：一种杂质加到半导体中去后，在半导体中会产生许多带负电的电子，这种半导体叫电子型半导体 (也叫n型半导体)；另一种杂质加到半导体中会产生许多缺少电子的空穴(空位)，这种半导体叫空穴型半导体 (也叫p型半导体)。 晶体二极管是由两种具有不同导电性能的n型半导体和p型半导体结合形成的p-n结构成的。它有正、负两个电极，正极由p型半导体引出，负极由n型半导体引出，如图2(a)所示。p-n结具有单向导电的特性，常用图2(b)所示的符号表示。 关于p-n结的形成和导电性能可作如下解释。
图3 p-n结的形成和单向导电特性 如图3(a)所示，由于p区中空穴的浓度比n区大，空穴便由p区向n区扩散；同样，由于n区的电子浓度比p区大，电子便由p区扩散。随着扩散的进行，p区空穴减少，出现 了一层带负电的粒子区(以?表示)；n区的电子减少，出现了一层带正电的粒子区(以⊕表示)。 结果在p型与n型半导体交界面的两侧附近，形成了带正、负电的薄层，称为p-n结。这个带电薄层内的正、负电荷产生了一个电场，其方向恰好与载流子(电子、空穴)扩散运动的方向相反，使载流子的扩散受到内电场的阻力作用，所以这个带电薄层又称为阻挡层。当扩散作用与内电场作用相等时，p区的空穴和n区的电子不再减少，阻挡层也不再增加，达到动态平衡，这时二极管中没有电流。 如图3(b)所示，当p-n结加上正向电压(p区接正，n区接负)时，外电场与内电场方向相反，因而削弱了内电场，使阻挡层变薄。这样，载流子就能顺利地通过p-n结，形成比较大的电流。所以，p-n结在正向导电时电阻很小。 如图3(c)所示，当p-n结加上反向电压(p区接负，n区接正)时，外加电场与内场方向相同，因而加强了内电场的作用，使阻挡层变厚。这样，只有极少数载流子能够通过p-n 结，形成很小的反向电流。所以p-n结的反向电阻很大。 晶体二极管的正、反向特性曲线如图12-4所示。从图上看出，电流和电压不是线性关系，各点的电阻都不相同。凡具有这种性质的电阻，就称为非线性电阻。 图4晶体二极管的伏安特性图5测电阻伏安特性的电路 二、实验仪器 直流稳压电源，万用表（2台），电阻，白炽灯泡，灯座，短接桥和连接导线，实验用 九孔插件方板。
伏安特性曲线的测量实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除伏安特性曲线的测量实验报告 篇一：电路元件伏安特性的测量(实验报告答案) 实验一电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1．学习测量电阻元件伏安特性的方法； 2．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法；3．掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。 二、实验原理 在任何时刻，线性电阻元件两端的电压与电流的关系，符合欧姆定律。任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压u与通过该元件的电流I之间的函数关系式I＝f(u)来表示，即用I－u平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同，电阻元件分为两大类：线性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1-1（a）所示。该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定，其阻值R为常
数，与元件两端的电压u和通过该元件的电流I无关；非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线，其阻值R不是常数，即在不同的电压作用下，电阻值是不同的。常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等，它们的伏安特性曲线如图1-1（b）、（c）、（d）所示。在图1-1中，u＞0的部分为正向特性，u＜0的部分为反向特性。 (a)线性电阻(b)白炽灯丝 绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法，电阻元件在不同的端电压u作用下，测量出相应的电流I，然后逐点绘制出伏安特性曲线I＝f(u)，根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。 三、实验设备与器件 1.直流稳压电源1台 2.直流电压表1块 3.直流电流表1块 4.万用表1块 5.白炽灯泡1只 6.二极管1只 7.稳压二极管1只 8.电阻元件2只 四、实验内容 1．测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。调节直流稳压电源的输出电压u，从0伏开始缓慢地增加（不得超过10V），在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。 2 将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V，0.1A的灯
测绘小灯泡的伏安特性曲线及U—I图象的物理意义
一、测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 ，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“3.8 V ,0.3 A ”、电压表“0～3 V ～15 V ”、电流表“0～0.6 A ～3 A ”、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(如图甲)． (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实验原理图乙所示电路． (3)测量与记录 移动滑动变阻器触头位置，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，就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实际最大电流．干电池中电流一般不允许超过0.6 A. 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1 3 以上． ⑤从便于操作来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用小阻值滑动变阻器． 5．规律方法总结 1．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较
两种接法的电路图 负载R上电压的调节范围 RE R＋R0 ≤U≤E 0≤U≤E 负载R上电流的调节范围 E R＋R0 ≤I≤ E R0≤I≤ E R 2. (1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变 阻器的总电阻还小)． (2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大)． 3．注意事项 (1)电流表外接法：本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流 表外接法． (2)滑动变阻器应采用分压式接法：本实验要作出U－I图象，要求测出多组包括零在内的 电流、电压值，故控制电路必须采用分压式接法． (3)保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最大电阻 处，加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电压． 4．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. 例1某学习小组的同学拟探究小灯泡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 V0.7 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r V＝9 kΩ； 标准电阻R1，阻值1 Ω； 标准电阻R2，阻值3 kΩ； 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． ①甲同学设计了如图1甲所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46 A时，电压表的示数如图乙所示，此时L的电阻为________Ω.
伏安特性实验报告
伏安特性实验报告 篇一：电路元件伏安特性的测量(实验报告答案) 实验一电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1．学习测量电阻元件伏安特性的方法； 2．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法； 3．掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。 二、实验原理 在任何时刻，线性电阻元件两端的电压与电流的关系，符合欧姆定律。任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系式I＝f(U)来表示，即用I－U平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同，电阻元件分为两大类：线性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1-1（a）所示。该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定，其阻值R为常数，与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关；非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线，其阻值R不是常数，即在不同的电压作用下，电阻值是不同的。常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等，它们的伏安特性曲线如图1-1（b）、（c）、（d）所示。
在图1-1中，U ＞0的部分为正向特性，U＜0的部分为反向特性。 (a)线性电阻 (b)白炽灯丝 绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法，电阻元件在不同的端电压U作用下，测量出相应的电流I，然后逐点绘制出伏安特性曲线I＝f(U)，根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。 三、实验设备与器件 1.直流稳压电源 1 台 2.直流电压表1 块 3.直流电流表1 块 4.万用表 1 块 5.白炽灯泡 1 只 6. 二极管1 只 7.稳压二极管1 只 8.电阻元件 2 只 四、实验内容 1．测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。调节直流稳压电源的输出电压U，从0伏开始缓慢地增加（不得超过10V），在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。 2 将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V，0.1A的灯泡，重复1的步骤， 在表1-2中记下相应的电压表和电流表的读数。 3 按图1-3接线，R为限流电阻，取200Ω，二极管的型号为1N4007。测二极
测定小灯泡的伏安特性曲线
描绘小灯泡的伏安特性曲线 （一）.实验目的： 描绘小灯泡的伏安特性曲线 （二）.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（U 、I ）值，在U 一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 （三）.实验器材: 小灯泡、4V 一6V 学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干 （四）.实验步骤: 1 ．连接电路：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图实一1 所示电路． 图实一1 2 ．测出小灯泡在不同电压下的电流移动滑动变阻器触头位置，测出12 组左右不同的电压值U 和电流值I ，并将测量数据填入表格． 图 3 ．画出伏安特性曲线 ( 1 ）在坐标纸上以U 为横轴，以I 为纵轴，建立坐标系． ( 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． 4 ．拆除电路、整理仪器． （五）.注意事项： 1 ．小灯泡（ 3 . SV , 0 . 3A ）的电阻很小，当它与O 一0.6A 的电流表串联时，电流表的分压影响很大，故为准确测出小灯泡的伏安特性曲线，即U 、I 的值，电流表应采用外接法；为使小灯泡上的电压能从O 开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接． 2 ．闭合电键S 前，滑动变阻器触头应移到一端，以使开关闭合时灯泡电压能从0开始变化，同时，这样做也防止开关刚闭合时电灯两端电压过大而烧坏灯丝 3 . U 一I 图线在以U= 1.OV 左右将发生明显弯曲，故在U = 1.0v 左右测绘点要密，否则将出现很大误差． 4 ．电流表选择0.6A 量程，电压表量程选择视小灯泡的额定电压而定，即使用的若是“ 3.8V , 0.3A ”的小灯泡，选用电压表的 5 V 量程，若选用“2.5V , 0.6A”的小灯泡，则选用电压表的3v 量程 5 ．电压接近额定电压值时，一定要缓慢移动触头的位置，当电压指在额定电压处时，测出I 后，要马上断开开关． 6 ．画U 一I 曲线时不要画成折线，而应画成平滑的曲线，误差较大的点应当舍去． （六）.误差分析： 1 ．由于电压表、电流表不是理想电表，表内阻对电路的影响会带来误差． 2 ．测量时读数带来误差． 3 ．在坐标纸上描点、作图带来误差．
电路元件特性曲线的伏安测量法 实验报告
课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：张冶沁成绩：__________________实验名称：电路元件特性曲线的伏安测量法实验类型：电路实验同组学生姓名：__________一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.熟悉电路元件的特性曲线； 2.学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法； 3掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法； 4.学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法。 二、实验内容和原理 1、电阻元件、电容元件、电感元件的特性曲线 在电路原理中，元件特性曲线是指特定平面上定义的一条曲线。例如，白炽灯泡在工作时，灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的改变而改变，并且具有一定的惯性；又因为温度的改变与流过灯泡的电流有关，所以它的伏安特性为一条曲线。电流越大、温度越高，对应的灯丝电阻也越大。一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”可相差几倍至十几倍。该曲线的函数关系式称为电阻元件的伏安特性，电阻元件的特性曲线就是在平面上的一条曲线。当曲线变为直线时，与其相对应的元件即为线性电阻器，直线的斜率为该电阻器的电阻值。电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性，与电阻的伏安特性类似。 线性电阻元件的伏安特性符合欧姆定律，它在u-i 平面上是一条通过原点的直线。该特性曲线各点斜率与元件电压、电流的大小和方向无关，所以线性电阻元件是双向性元件。非线性电阻的伏安特性在u-i平面上是一条曲线。 普通晶体二极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大。正向压降很小正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十几伏至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。可见，二极管具有单向导电性，如果反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。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，但其反向特性则与普通二极管不同，在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当反向电压增加到某一数值时（称为管子的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然增加，以后它的端电压将维持恒定，不再随外加的反向电压升高而增大。 上述两种二极管的伏安特性均具属于单调型。电压与电流之间是单调函数。二极管的特性参数主要有开启电压V th，导通电压V on，反向电流I R，反向击穿电压V BR以及最大整流电流I F。 2、非线性电阻元件特性曲线的逐点伏安测量法 元件的伏安特性可以用直流电压表、电流表测定，称为逐点伏安测量法。伏安法原理简单，测量方便，但由于仪表内阻会影响测量的结果，因此必须注意仪表的合理接法。 采用伏安法测量二极管特性时，限流电阻以及直流稳压源的变化范围与特性曲线的测量范围是有关系的，要根据实验室设备的具体要求来确定。在综合考虑测量效率和获得良好曲线效果的前提下，测量点的选择十分关键，由于二极管的特性曲线在不同的电压的区间具有不同的性状，因此测量时需要合理采用调电压或调电阻的方式来有效控制测量样点。 3、元件特性曲线的示波器观测法 正弦波信号发生器提供的输出电压，R是被测电阻元件，r为电流取样电阻。示波器置于X—Y 工
非线性元件伏安特性的测量实验报告
非线性元件伏安特性的 测量实验报告 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022
实验报告 姓名：汤博班级：F0703028 学号：28 实验成绩： 同组姓名：无实验日期：2008-3-4 指导老师：助教19 批阅日期： 非线性元件伏安特性的测量 【实验目的】 1．学习测量非线性元件的伏安特性,针对所给各种非线性元件的特点，选择一定的实验方法，援用配套的实验仪器，测绘出它们的伏安特性曲线。 2. 学习从实验曲线获取有关信息的方法。 【实验原理】 1、非线性元件的阻值用微分电阻表示，定义为 R = dU/dI。 2、如下图所示，为一般二极管伏安特性曲线 3、测量检波和整流二极管，稳压二极管，发光二极管的伏安特性曲线，电路示意图如下
(1)检波和整流二极管 检波二极管和整流二极管都具有单向导电作用，他们的差别在于允许 通过电流的大小和使用频率范围的高低。 (2)稳压二极管 稳压二极管的特点是反向击穿具有可逆性，反向击穿后，稳压二极管 两端的电压保持恒定，这个电压叫稳压二极管的工作电压。 (3)发光二极管 发光二极管当两端的电压小于开启电压时不会发光，也没有电流流 过。电压一旦超过开启电压，电流急剧上升，二极管发光，电流与电压 呈线性关系，直线与电压坐标的交点可以认为是开启电压． 计算光的波长。 使用公式eU=hc λ 【实验数据记录、实验结果计算】 1、检波二极管 正向： 表一测量检波二极管的正向伏安特性数据 编号12345678910 U(V) I(mA) 编号11121314151617181920 U(V) I(mA)
非线性元件伏安特性的测量实验报告
实验报告 姓名：汤博班级：F0703028 学号：实验成绩： 同组姓名：无实验日期：2008-3-4 指导老师：助教19 批阅日期： 非线性元件伏安特性的测量 【实验目的】 1．学习测量非线性元件的伏安特性,针对所给各种非线性元件的特点，选择一定的实验方法，援用配套的实验仪器，测绘出它们的伏安特性曲线。 2. 学习从实验曲线获取有关信息的方法。 【实验原理】 1、非线性元件的阻值用微分电阻表示，定义为 R = dU/dI。 2、如下图所示，为一般二极管伏安特性曲线 3、测量检波和整流二极管，稳压二极管，发光二极管的伏安特性曲线，电路示意图如下 (1)检波和整流二极管 检波二极管和整流二极管都具有单向导电作用，他们的差别在于允许通过电流的大小和使用频率范围的高低。 (2)稳压二极管 稳压二极管的特点是反向击穿具有可逆性，反向击穿后，稳压二极管两端的电压保持恒定，这个电压叫稳压二极管的工作电压。 (3)发光二极管 发光二极管当两端的电压小于开启电压时不会发光，也没有电流流过。电压一旦
超过开启电压，电流急剧上升，二极管发光，电流与电压呈线性关系，直线与电压坐标的交点可以认为是开启电压． 使用公式eU=hc 计算光的波长。 λ 【实验数据记录、实验结果计算】 1、检波二极管 正向： 图1 检波二极管正向伏安特性曲线及线形拟合直线 Parameter Value Error ------------------------------------------------------------ A B ------------------------------------------------------------ R SD N P ------------------------------------------------------------ 5 < ------------------------------------------------------------ 最后测得： = (V) 检波二极管的开启电压U = ?A B 逆向：
实验：测绘小灯泡伏安特性曲线(基础、简洁篇)
绝密★启用前 实验1：测绘小灯泡的伏安特性曲线 规律总结： 1．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较 上电压的RE 2. 两种接法的适用条件 (1)限流式接法：测量范围小，或者待测用电器阻值跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小． (2)分压式接法：测量范围大，或者待测用电器的电阻比滑动变阻器的总电阻要大． 3.电流表的外接法和内接法的比较 由于电压表、电流表并非理想电表，所以实验中要考虑电表的内阻。 大内偏大：测量大电阻用内接法，测量值比真实值偏大 小外偏小：测量小电阻用外接法，测量值比真实值偏小 本实验由于电压表的阻值比灯泡的阻值大得多，经过电压表的电流比灯泡的电流小得多，因此电流表的读数几乎接近经过灯泡的电流，所以本实验要用电流表的外接法。 一、单选题(共2小题,每小题5.0分,共10分) 1.要描绘一个小灯泡的伏安特性曲线，所用器材如下 a．小灯泡，型号为“3 V，0.6 A” b．电流表（0~0.6 A，内阻约1 Ω） c．电压表（0~3 V，内阻约3 kΩ） d．直流电源（4 V，内阻不计） e．滑动变阻器（0~15 Ω） f．电键 要求灯泡两端的电压从0开始连续调节，下列四个电路图应选哪一个？（）
A． B． C． D． 2.(多选)如图所示，甲、乙两图分别为测量灯泡电阻R的电路图，下列说法正确的是() A．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 【通用版】高考物理考前专题训练 （含解析） 专题一：描绘小电珠的伏安特性曲线 1．某同学查阅资料发现铅笔芯的电阻随温度的升高而变小。在实验中，他取一段长为16 cm的铅笔芯，用多用电表测量其电阻大约为4 Ω。该同学要较精确地测量铅笔芯的电阻，现有下列器材可供选择：A．电源3 V（内阻不计）； B．电流表0～3 A（内阻0.1 Ω）； C．电流表0～600 mA（内阻0.5 Ω）； D．电压表0～3 V（内阻3 kΩ）； E．电压表0～15 V（内阻200 kΩ）； F．滑动变阻器（0～10Ω，1 A）； G．滑动变阻器（0～1 kΩ，300 mA） （1）除开关、导线外，实验中要求能够在电压表上从零开始读取若干组数据，需要选用的器材有：______（填写字母代号）； （2）用笔画线代替导线，在实物图中连接实验电路； （3）该同学记录了实验数据，并画出了该铅笔芯的伏安特性曲线，证实了铅笔芯的电阻随温度的升高而减小，则该铅笔芯的伏安特性曲线为下图中的________。 【答案】（1）D C F （2）见解析（3）C （2）电压要求从0开始调节，滑动变阻器采用分压式接法；待测铅笔芯阻值较小，电流表采用外接法。应先画出电路图（如图甲），然后再连接实物图（如图乙）。 3．要测绘一个标有“6 V 2.5 W”小灯泡的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材： A．直流电源，6 V，内阻未知 B．电流表G，满偏电流3 mA，内阻R g＝10 Ω C．电流表A，0～0.6 A，内阻未知 D．滑动变阻器R，0～20 Ω，5 A E．滑动变阻器R′，0～200 Ω，1 A F．定值电阻R0，阻值1 990 Ω G．开关与导线若干 （1）由于所给实验器材缺少电压表，某同学直接把电流表G作为电压表使用测出小灯泡两端电压，再用电流表A测出通过小灯泡的电流，从而画出小灯泡的伏安特性曲线，该方案实际上不可行，其最主要的原因是_______________。 （2）为完成本实验，滑动变阻器应选________（填器材前的序号）。 （3）请在图中完成本实验的实物电路图的连线。 【答案】（1）电流表G测量电压范围太小，导致电流表A指针偏转很小，误差较大（2）D（3）见解析 小灯泡伏安特性曲线实验报告 篇一：《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验报告 一、实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线，并对其变化规律进行分析。 二、实验原理 1。金属导体的电阻率随温度的升高而增大，导致金属导体的电阻随温度的升高而增大。以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。 2。小灯泡电阻极小，所以电流表应采用外接法连入电路；电压应从0开始变化，所以滑动变阻器采用分压式接法，并且应将滑动变阻器阻值调到最大。 三、实验器材 小灯泡一盏，电源一个，滑动变阻器一个，电压表、电流表各一台，开关一个，导线若干，直尺一把。 四、实验电路 五、实验步骤 1。按照电路图连接电路，并将滑动变阻器的滑片P移至A端，如图： 2。闭合开关S，将滑片P逐渐向B端移动，观察电流表和电压表的示数，并且注意电压表示数不能超过小灯泡额定电压，取8组，记录数据，整理分析。 3。拆除电路，整理桌面，将器材整齐地放回原位。 以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。 八、实验结论 1。小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线 2。曲线原因的分析：根据欧姆定理，R U应该是一条直线，但是那仅仅是理想IU来说，RI电阻，R是恒定不变的但是在现实的试验中，电阻R是会受到温度的影响的，此时随着电阻本身通过电流，温度就会增加，R自然上升，对于R 代表图线中的斜率，当R不变时，图像是直线，当变化时，自然就是曲线。九、误差分析 1。测量时未考虑电压表的分流，造成电流I的实际值大于理论值。2。读数时没有读准确，在估读的时候出现误差。 3。描绘图像时没有描绘准确造成误差。 篇二：描绘小灯泡的伏安特性曲线 《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，小灯泡在一定电流范围内其电压与电流的关系为UKIn，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：，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，按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。 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。 4．断开电键，整理好器材。 伏安特性曲线的测量实验报告 篇一：电路元件伏安特性的测量 实验一电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1．学习测量电阻元件伏安特性的方法； 2．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法；3．掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。 二、实验原理 在任何时刻，线性电阻元件两端的电压与电流的关系，符合欧姆定律。任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系式I＝f来表示，即用I－U 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同，电阻元件分为两大类：线 性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1-1（a）所示。该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定，其阻值R为常数，与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关；非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线，其阻值R不是常数，即在不同的电压作用下，电阻值是不同的。常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等，它们的伏安特性曲线如图1-1（b）、（c）、（d）所示。在图1-1中，U ＞0的部分为正向特性，U＜0的部分为反向特性。 线性电阻白炽灯丝 绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法，电阻元件在不同的端电压U作用下，测量出相应的电流I，然后逐点绘制出伏安特性曲线I＝f，根据伏安特性曲线便可计算出电 阻元件的阻值。 三、实验设备与器件 1.直流稳压电源 1 台 2.直流电压表1 块 3.直流电流表1 块 4.万用表 1 块 5.白炽灯泡 1 只 6. 二极管1 只 7.稳压二极管1 只 8.电阻元件 2 只 四、实验内容 1．测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。调节直流稳压电源的输出电压U，从0伏开始缓慢地增加（不得超过10V），在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。 2 将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V，的灯泡，重复1的步骤，在表1-2中记下相应的电压表和电流表的读数。 3 按图1-3接线，R为限流电阻，取200Ω，二极管的型号为1N4007。测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过35mA，二极管Ｄ的正向压降UD+可在0～之间取值。特别是在～之间更应取几个测量点。测反向特性时，将直流最新【通用版】高考物理考前专题训练实验：《描绘小电珠的伏安特性曲线》(含答案)
小灯泡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单
伏安特性曲线的测量实验报告