描绘小灯泡的伏安特性曲线实验讲义
基本实验要求
1．实验原理
(1)测多组小电珠的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
小电珠“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(如实验原理图甲)．
(2)将小电珠、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的电路．
(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，就得到小电珠的伏安特性曲线． 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0.6 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．
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
2.(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小)．
(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最大电阻要大)． 3．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，与量程为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接法：目的是使小电珠两端的电压能从0开始连续变化． (2)闭合开关S 前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为0的一端，使开关闭合时小电珠的电压能从0开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．
(3)I －U 图线在U 0＝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．
4．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．
考点一实验原理与电路设计
1．[电表读数及实验电路](2015·浙江理综·22)图1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1
图2
(1)根据图1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2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)见解析图(2)①0.10 A②0.24 A
③2.00 V④0.27 V8.3 Ω(8.3±0.1 Ω均可) 2.7 Ω(2.7±0.1 Ω均可)[如填为2.7 Ω(2.7±0.1 Ω均可)
8．3 Ω(8.3±0.1 Ω均可)也行]
解析 (1)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压范围大，变阻器用分压式接法，小灯泡电阻比较小，电流表要外接，电路图如图所示．
(2)电流表量程为0.6 A 时，最小刻度为0.02 A ，读数读到小数点后两位，所以①表示数为0.10 A ，②表示数为0.24 A ；电压表量程为3 V ，最小刻度为0.1 V ，应估读到0.01 V ，所以③表示数为2.00 V ，④表示数为0.27 V ，根据欧姆定律R 1＝U 1I 1＝2.00 V 0.24 A ＝8.3 Ω，R 2＝U 2I 2＝0.270.1 Ω
＝2.7 Ω.
2．[器材选取和电路设计]小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5 V ，最大电流不超过0.55 A)的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材： A ．电压表(量程3 V ，内阻6 kΩ) B ．电压表(量程15 V ，内阻30 kΩ) C ．电流表(量程0.6 A ，内阻0.5 Ω) D ．电流表(量程3 A ，内阻0.1 Ω)
E ．滑动变阻器(阻值范围0～5 Ω，额定电流为0.6 A)
F ．滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω，额定电流为0.6 A)
G ．直流电源(电动势E ＝3 V ，内阻不计)
H ．开关、导线若干．
该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据(I 和U 分别表示电学元件上的电流和电压).
(1)为了提高实验结果的准确程度，电流表选________________；电压表选________________；滑动变阻器选________________．(以上均填写器材代号) (2)请在虚线框中画出实验电路图．
答案 (1)C A E (2)见解析图
解析 (1)从表格中的实验数据可知，电流测量值I 的范围为0～0.50 A ，电压测量值U 的范围为0～2.00 V ，因此电流表应选C ，电压表应选A.因为本实验要测量多组(U ，I )值，需使电压U 连续变化，因此，滑动变阻器应接成分压式，故选阻值较小的滑动变阻器E. (2)由表格中的数据，根据R ＝U
I ，估算电学元件的电阻值大约为几欧，因此电流表外接．电
路图如图所示．
3．[器材选取和电路设计]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R 0(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3中完成本实验的实物电路图的连线．
图3
答案 (1)电流表G 分压较小，导致电流表A 指针偏转很小，误差较大 (2)D (3)如图所示
解析(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)、(3)由于满足灯泡电阻和电流表内阻接近，所以电流表应用外接法，由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从0开始测量，所以滑动变阻器应采用分压式接法，故滑动变阻器应选D，实物电路图的连线如图所示．
电学实验电路设计的思路与方法
1．首先应明确题目的要求，看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或要求设计达到何种标准的电路等．其设计原则是：安全、方便、经济．
2．在测量电路中，一般有电流表内接和外接两种方法，对于给定电表内阻的情况，应先比较R0与待测电阻R x的关系，其中R0＝R A R V，若R x>R0，则设计为电流表内接法；若R x 3．控制电路分滑动变阻器的分压式和限流式两种接法，两种接法的选择方法如下： (1)采用限流式接法时不能控制电流(或电压)满足实验要求，即滑动变阻器阻值调到最大，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或额定电压)，则必须选用分压式接法． (2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器的最大电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压式接法． (3)若实验中要求测量电路中电压从0开始变化，则必须采用分压式接法． (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． 考点二数据处理及误差分析 4．[实物连接及数据处理](2015·福建理综·19(2))某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图4甲所示，现已完成部分导线的连接． ①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； 图4 ②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A； ③该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为________W(保留两位小数)． 答案①连线如图所示②0.44③4 2.25 解析②由题图乙知电流表量程为0.6 A，所以读数为0.44 A；③电源内阻为1 Ω，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即小电珠的总功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5 V，由题图丙知当小电珠电压等于1.5 V时电流约为0.38 A，此时 电阻约为R＝U I ＝3.95 Ω≈4 Ω，并联后的总电阻为1 Ω，所以需要4个小电珠并联，小电珠 消耗的总功率约为P＝U 2 R外＝1.5 2 1W＝2.25 W. 5．[两种图线结合处理实验数据]由金属丝制成的电阻器阻值会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，亲自动手通过实验描绘这样一个电阻器的伏安特性曲线．可供选择的实验器材有： A．待测电阻器R x(2.5 V,1.2 W) B．电流表A(0～0.6 A，内阻为1 Ω) C．电压表V(0～3 V，内阻未知) D．滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流为1 A) E．电源(E＝3 V，内阻r＝1 Ω) F．定值电阻R0(阻值为5 Ω) G．开关一个和导线若干 (1)实验时，该同学采用电流表内接法，并且电阻器两端电压从零开始变化，请在方框内画出实验电路图． (2)按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下： R 全表格中的空格，然后在图5中画出电阻器的伏安特性曲线． 图5 (3)该同学将本实验中的电阻器R x 以及给定的定值电阻R 0二者串联起来，接在本实验提供的电源两端，则电阻器的实际功率是________W ．(结果保留两位小数) 答案 见解析 解析 (1)要使电阻器两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法．电路图如图甲所示． (2)电压表的示数减去电流表的分压即为电阻器两端的电压：U R ＝U －Ir ，数据如下表．电阻器的伏安特性曲线如图乙中曲线所示． (3)由U R 0)＝E 作出U －I 图象如图乙中直线所示，由此图象与电阻器U －I 图线的交点可得此时电阻器的电压U R ＝0.9 V ，电流I ＝0.35 A ，电阻器的实际功率为P ＝U R I ≈0.32 W. 电源与小灯泡的伏安特性曲线结合法 电源对电路中小灯泡供电工作，显然路端电压与电路中电流满足关系U ＝E －Ir ，整理可得I ＝E r －U r ，即可作出一条电源的伏安特性曲线．同时流经小灯泡的电流与其两端电压满足小灯泡的伏安特性曲线，两线的交点既符合闭合电路的欧姆定律，又满足小灯泡的伏安特性曲线特点，即为所求的电流与电压值． 考点三 实验拓展与创新 6．[实验创新]LED 二极管的应用是非常广泛的，2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明了蓝色发光二极管(LED)，并因此带来的新型节能光源．某同学想要描绘某发光二极管的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U 和通过它的电流I 的数据如下表所示. 实验室提供了以下器材： A ．电压表(量程0～3 V ，内阻约20 kΩ) B ．电压表(量程0～15 V ，内阻约100 kΩ) C ．电流表(量程0～50 mA ，内阻约40 Ω) D ．电流表(量程0～0.6 A ，内阻约2 Ω) E ．滑动变阻器(阻值范围0～20 Ω，允许最大电流2 A) F ．电源(电动势6 V ，内阻不计) G ．开关，导线若干 图6 (1)该同学做实验时，电压表选用的是_______，电流表选用的是_______(填选项字母)． (2)如图6甲中的实物连线已经连了部分电路，请按实验要求将实物图中的连线补充完整． (3)根据表中数据，请在图乙中画出该二极管的I －U 图线． (4)若此发光二极管的最佳工作电流为15 mA ，现将此发光二极管与电动势为3 V 、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R ＝________ Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态．(结果保留两位有效数字) 答案 (1)A C (2)见解析图甲 (3)见解析图乙 (4)53 解析 (1)根据实验数据表可知电压最大为2.80 V ，最大电流为30.0 mA ，所以电压表应选择A ，电流表应选择C. (2)通过估算二极管的阻值可知满足R V R x >R x R A ，所以电流表应用外接法． 由于电流、电压从零开始调节，所以滑动变阻器应采用分压式接法，连线图如图甲所示． 甲 (3)画出的I －U 图象如图乙所示 乙 (4)根据闭合电路欧姆定律应有I ＝E R x ＋R ，由I －U 图象可读出I ＝15 mA 时对应的电压U ＝ 2.2 V ，可求出R x ≈146.7 Ω，代入数据解得R ≈53 Ω. 7．[实验拓展](2013·江苏单科·10)为探究小灯泡的电功率P 和电压U 的关系，小明测量小灯泡的电压U 和电流I ，利用P ＝UI 得到电功率，实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V 1.8 W ”，电源为12 V 的电池，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω. 图7 (1)准备使用的实物电路如图7所示，请将滑动变阻器接入电路的正确位置．(用笔画线代替导线) (2)现有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻，电路中的电阻R 1应选________Ω的定值电阻． (3)测量结束后，应先断开开关，拆除________两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好 器材． (4)小明处理数据后将P 、U 2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图8所示，请指出图象中不恰当的地方． 图8 答案 (1)如图所示 (2)10 (3)电池 (4)图线不应画为直线；横坐标的标度选择不合适． 解析 (1)由于电压调节范围大，因此滑动变阻器用分压式接法；由于小灯泡的额定电流I ＝P U ＝0.6 A ，因此电流表选用0.6 A 的量程． (2)电路中定值电阻起保护作用，电池的电动势为12 V ，小灯泡的内阻为R ＝U 2P ＝9 1.8 Ω＝5 Ω， 因此小灯泡和滑动变阻器并联后的最大电阻为5×1015 Ω＝10 3 Ω，要使小灯泡两端的电压能达 到3 V ，由3 V 103 Ω＝9 V R 1 可知，R 1不能超过10 Ω，所以R 1应选10 Ω的定值电阻． (3)测量结束后，应先断开开关，拆除电池两端的导线，防止电池出现短路以致被烧毁． (4)由P ＝1 R U 2知，图象的斜率是变化的，因此图线应是一条曲线．画图线取标度时，应使点 尽可能分布在整个坐标纸上，显然该同学的横坐标的标度选择不合适． 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. 实验一：测量小灯泡的伏安特性曲线 一、实验原理 根据伏安法测电阻，测出多组U-I值，然后做出U-I图像。线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线，图像的斜率是线性元件的电阻；非线性元件的伏安特性曲线是一条曲线。 二、实验的考察层次 层次1： 仪器的读数（电压表和电流表的读数） 层次2： 实验电路图。滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法。 层次3： 仪器的选择：滑动变阻器选小电阻。 层次4：数据处理。设计坐标，做U-I图像，或者I-U图像，计算电阻。 层次5：电表量程不够时需要改装电表（改装电压表所需的电阻与电压表内阻几乎相当，改装电流表所需的电阻与电流表内阻几乎相当）【2016 天津与2012 四川相似度很高】 三、高考题呈现的特点 1.主要考察了电路图的分压接法电路图及实物图的连接。 2.仪器的选择问题，滑动变阻器的选择【电压表根据小灯泡的额定电压选择，电流表根据小灯泡的额定电流选择，滑动变阻器选小电阻】 3.内外接法的误差分析 4.根据测出的数据做U-I图像（注意图像都是曲线） 【典型立体剖析】 考点1：实验原理和仪器选择 ★★[例1]在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材有： A．小灯泡：规格为“3.8 V0.3 A” B．电流表：量程0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω C．电流表：量程0～3 A，内阻约为0.1 Ω D．电压表：量程0～5 V，内阻约为5 kΩ E．滑动变阻器：阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A F．电池组：电动势6 V，内阻约为1 Ω G．开关一只，导线若干 (1)为了使测量尽可能地准确，需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8 V且能方便地进行调节，因此电流表应选________．(填器材前选项) (2)根据你选用的实验电路，将如图所示的器材连成实物电路． 答案(1)B(2)见解析图 解析(1)因小灯泡的额定电流为0.3 A，为减小读数误差，应让指针偏角大一些，故电流表选B. (2)由电流表外接和滑动变阻器采用分压式接法知，电路图如图甲所示，由电路图连接的实物电路如图乙所示． ★★[例2]有一个小灯泡标有“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．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干 (1)实验时，选用图中甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 实验七:描绘小灯泡的伏安特性曲线 1.(2016·泰州中学)某同学做描绘小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流为0.32A)的伏安特性曲线实验,有下列器材可供选用: A. 电压表V1(0~3V,内阻3kΩ) B. 电压表V1(0~15V,内阻15kΩ) C. 电流表A(0~0.6A,内阻约1Ω) D. 定值电阻R1=15kΩ E. 定值电阻R2=15kΩ F. 滑动变阻器R(10Ω,2A) G. 学生电源(直流6V,内阻不计) H. 开关、导线若干 (1)为了使测量结果更加准确,实验中所用电压表应选用,定值电阻选用.(均用序号字母填写) (2)为尽量减小实验误差,并要求从零开始多取几组数据,请在方框内画出满足实验要求的电路图. (3)该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤,描出的伏安特性曲线如图所示,将两个这样的小灯泡并联再与电动势4V内阻为10Ω的电源串联,此时每个小灯泡的发热功率为W.(结果取两位有效数字) 2.(2016·盐城中学)某同学采用图(a)所示实验电路来描绘额定电压为12V的小灯泡伏安特性曲线. (1)将图(b)的实物图连接完整. (2)某次实验时,滑动变阻器的滑片从a向b滑动的过程中,发现电压表和电流表原来几乎没有示数,直到接近b端时示数急剧增大.经检查所有电路连线及仪器都完好,则可能原因是:. (3)若描绘出的伏安特性曲线如图(c)所示,则灯泡的额定功率为W.(保留两位有效数字) (4)若将两盏这样的灯泡先并联再与电动势12V,内阻2Ω的电源串联,则灯泡的实际功率为W.(保留两位有效数字) 图(a) 图(b) 图(c) 3.(2015·南通一模)小张和小明测绘标有“3.8V0.4A”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 (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(填“R1”“R2”或“R3”)与电压表(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,如图所示(图中的电压表已经过改装).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(填图中表示导线的序号)出现了(填“短 《描绘小灯泡的伏安特性曲线》习题精选 1、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，有以下器材： A .小灯泡L（3V,0.6A） B .滑动变阻器R（0?10 Q） C .电压表V i（O?3V） D .电压表V2（0?15V） E.电流表A i（0?0.6A） F .电流表A2（0?3A） G ?铅蓄电池、开关各一个，导线若干 （1）_________________________________________ 为了减小误差，实验中应 选电流表______________________________________________ ，电压表_____________ （2）在图虚线框内按要求设计实验电路图. 图甲（3）（2009浙江理综）如图甲所示，在实验中，同组同学已经完成部分导线的连接, 请你在实物接线图中完成余下的导线的连接. （4）（2009天津理综）连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的 滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U —I图象应是（） A B C□ 1答案〗：⑴因灯泡(3V,0.6A),故电流表选E(0? 0.6A)，电压表选C(0?3V). (2)电路图略. (3)因为小灯泡的电阻远小于电压表内阻，所以在用 外接法，需要测量多组数据和描绘图象，需要电压从0 开始调节，所以为分压电流表外接法 (4)C：小灯泡的电阻随温度的升高逐渐增大，所以 增大，C项正确. 2、发光二极管是目前很多电器的指示灯的电子元件，在电路中符号是卡一.只 有电流从标有“ + ”号的一端流入，从标有“—”号的一端流出时，它才能发光，这时可 将它视为一个纯电阻?现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示. (1) 已知该型号的发光二极管的正常工作电压为 2.0 V.若用电动势为12V,内阻 可以忽略不计的直流电源供电，为使该二极管正常工作，需要在电源和二极管之间 串联一只阻值为__________ Q的定值电阻. (2) 已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA请用实验证明这种 元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致.可选用的器材有： 待测发光二极管 直流电源E(电动势4.5 V，内阻可以忽略不计) 滑动变阻器尺最大阻值为200 Q ) 电压表V i(量程10V,内阻约50k Q ) 电压表W量程5V,内阻约20k Q ) 电流表A i(量程100mA内阻约50 Q ) 电流表A（量程60mA内阻约100 Q） U —I图象中的斜率也要逐 渐 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 实验七:描绘小灯泡的伏安特性曲线 的伏安特性曲线额定电流为0.32 A),1. (2016·泰州中学)某同学做描绘小灯泡(额定电压为V 实验,有下列器材可供选用:)内阻3 kΩ(A. 电压表V0~3 V,1 15 kΩ)~B. 电压表V(015 V,内阻1Ω)6 AC. 电流表A(0~0.,内阻约1 15 kΩD. 定值电阻R=1 kΩ定值电阻E. R=15 2)F. 滑动变阻器R(10 Ω,2 A G. 学生电源(直流6 V,内阻不计) H. 开关、导线若干选阻用,定值电所更(1)为了使测量结果加准确,实验中用电压表应选)?.(用均用序号字母填写请在方框内画出满足实验要求的电,)为尽量减小实验误差,并要求从零开始多取几组数据(2 路图. (3)该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤,描出的伏安特性曲线如图所示,将两个这样 此时每个小灯泡的发热功率为的电源串联,的小灯泡并联再与电动势4 V内阻为10 ΩW.(结果取两位有效数字)?2. (2016·盐城中学)某同学采用图(a)所示实验电路来描绘额定电压为12 V的小灯泡伏安特性曲线. (1)将图(b)的实物图连接完整. (2)某次实验时,滑动变阻器的滑片从a向b滑动的过程中,发现电压表和电流表原来几乎没.?:经检查所有电路连线及仪器都完好,则可能原因是.有示数,直到接近b端时示数急剧增大W,则灯泡的额定功率为.(保留两位有效数所示若描绘出的伏安特性曲线如图(3)(c)字)?则灯泡的实际功率为内阻2 Ω,的电源串联,若将两盏这样的灯泡先并联再 与电动势)(4 12 V W.(保留两位有效数字)? (a)图 (b)图 (c)图 提供的实验”小灯泡的伏安特性曲线,0.4 A. (2015·南通一模)小张和小明测绘标有“V3器材有:)内阻约4 V,ΩA. 电源E(),内阻为2 kΩB. 电压表V(2 V )内阻约Ω电流表A(0.6 A,C. 10 Ω)(D. 滑动变阻器R0~ kΩ)kΩ,R=5 R三个定值电阻E. (R=1 kΩ,=2 321 F. 开关及导线若干.他将电压表进行了改装电压表的量程不能满足实验要求,为了完成测量,(1)小明研究后发现, 填“串联”与电压表(在给定的定值电阻中选用””或“”(填“R“RR)312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,如图所示(图中的电压表已经过改装).闭合开:分别是,小明发现电路中存在两处不恰当的地方,关前 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) 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。 描绘小灯泡的伏安特性曲线 【典型类题】 图甲所示为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线．由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻，线路提供电压不变)： (1)若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为12 V的电路上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻； (2)如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为8 V的电路上， 求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率． 解：(1)由于三个电灯完全相同，所以每个电灯两端的电压为：U L＝V＝4 V 结合图象可得当U L＝4 V时，I L＝0.4 A 故每个电灯的电阻为：R＝Ω＝10 Ω (2)设此时电灯两端的电压为U'，流过每个电灯的电流为I，由闭合电路欧姆定律得E＝U'＋2IR0 代入数据得U'＝8－20I 在图甲上画出此直线如图所示 可得到该直线与曲线的交点(2 V，0.3 A)，即流过电灯的电流为0.3 A，则流过电流表的电流为I A＝2I＝0.6 A 每个灯的功率为：P＝UI＝2×0.3 W＝0.6 W 【跟踪训练】 1、在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，为减小实验误差，方便调节，请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路是，滑动变阻器应选取。 E总阻值I5Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器 F.总阻值200Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器 G．总阻值1 000Ω，最大允许电流1A的滑动变阻器 (2)由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图中b线，将该小灯泡与一干电池组成闭合电路，该电池两极的电压随电路中电流的变化关系图线如图中a线，则小灯泡与电池连接后的实际功率为W;若再将一阻值为0.75Ω的电阻串联在电路中，则小灯泡的实际功率为W. 7．(1 )C E (2)0. 72 0. 24 2、要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到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0~250m A，内阻约5Ω); 电压表（量程为0~3V，内限约3kΩ): 电键一个、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。如果将这个小灯泡接 到电动势为 1.5V，内阻为50Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是 描绘小灯泡的伏安特性曲线 教材分析 描绘小灯泡的伏安特性曲线实验是高中阶段最重要的电学实验之一，是考纲的二级要求实验，并且电路稍加变化，就可以产生一个新的实验，如电阻的测量，所以便于改编．通过该实验的探究，培养学生如何选择电学实验仪器，合理地设计电路，顺利进行实验的能力。学好这部分的知识，可以为以后做电学实验题，特别是设计实验电路埋下伏笔。 学生分析 知识层面：学生掌握了用伏安法测电阻，知道了电流表内外接法的选择和滑动变阻器的限流式接法。 能力层面：学生已具备一定的实验操作技能。会用电学实验器材和电表的读数。 情感态度与价值观： 通过电学实验的设计来指导学习，培养学生认识未知世界要有敢于猜想的勇气和严谨的科学态度． 知识与技能： 1. 知道电学实验设计包括实验仪器的选择、测量电路的选择、供电电源的选择． 2.理解滑动变阻器的分压式原理及应用范围，会画电路图和连接实物图。 3.根据U—I图线分析电流随电压的变化规律并且学会这种处理数据的方法． 过程与方法： 通过问题，引发学生思考、分析、归纳，从而培养学生的分析、归纳能力． 教法：学法 实验探究法 启发式教学法 讨论分析法 多媒体辅助法 学法： 合作交流法 动手实验法 分析归纳法 教学过程 1、复习“旧知”引入新课 上一节课我们学习了伏安法测电阻，画出具体的实验电路。另外我们理解了电流表的内外接法．那么，什么时候用电流表的内接法?什么时候用电流表的外接法? 2、探究实验，得出结论 提出问题 【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(20Ω)，学生低压直流电源，电键，导线若干 设计意图：提高学生设计实验的能力，发散思维能力，灵活运用所学知识解决问题的能力。设计方案 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． 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. 5 020 25 15 描绘小灯泡伏安特性曲线 1、某同学用图所示电路,测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象. （1）除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择: 电流表:A1（量程100 mA,内阻约2Ω）; A2（量程0.6 A,内阻约0.3Ω）. 电压表:V1（量程5 V,内阻约5 kΩ）; V2（量程15 V,内阻约15 kΩ）. 滑动变阻器:R1（阻值范围0～10Ω）; R2（阻值范围0～2 kΩ）. 电源:E1（电动势为1.5 V,内阻约为0.2Ω）; E2（电动势为4 V,内阻约为0.04Ω）. 为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表 ,电压表 ,滑动变阻器 ,电源 .（填器材的符号） （2）根据实验数据,计算并描绘出R—U的图象如下图所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为Ω;当所加电压为3.00 V时,灯丝电阻为Ω,灯泡实际消耗的电功率为W. （3）根据R—U图象,可确定小灯泡消耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的（） 测金属丝电阻率 2、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下： （1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为mm； （2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为mm； （3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为Ω。 （4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R ，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R 电流表A 1（量程0～4mA ，内阻约50Ω 电流表A 2（量程0～10mA ，内阻约30Ω） 电压表V 1（量程0～3V ，内阻约10kΩ） 电压表V 2（量程0～15V ，内阻约25kΩ） 直流电源E （电动势4V ，内阻不计） 滑动变阻器R 1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A ） 滑动变阻器R 2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A ） 开关S 导线若干 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在方框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。 （5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R 测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ ＝ m 。（保留2位有效数字） 把电流表改装为电压表 3、在“把电流表改装为电压表”的实验中，给出的器材有： ①电流表（量程为200μA ，内阻约200Ω）；②标准电压表（量程为2V ）； ③电阻箱（0～999Ω）；④滑动变阻器（0～200Ω）； ⑤电位器（一种可变电阻，其原理与滑动变阻器相当）（0～47k Ω）； ⑥电源（电动势2V ，有内阻）；⑦电源（电动势6V ，有内阻）； ⑧电键两只；导线若干。 （1）首先要用半偏法测定电流表的内阻。如果采用如图所示的电路测定电流表A 的内电阻并且要想得到较高的精确度，那么从以上给的器材中，可变电阻R 1应选用 ，可变电阻R 2应选用 ，电源E 应选用 。（以上三空填写器材前面的数字标号） （2）该实验操作的步骤有： A.合上S 1； B.合上S 2； C.观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调至最大； D.调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度； E.调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半； F.记下R2的阻值。 把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上的空白处：① ；② ；③ ；④ ；⑤ ；⑥ 。 （3）如果在步骤F 中所得的R2的阻值为200Ω，则图中被测电流表A 的内阻Rg 的测量值为 Ω，该测量值比实际的值 （填“大”、“小”或“相等”）。 （4）如果要将图中的电流表A 改装为量程为0～2V 的电压表，则改装的方法是给电流表 联（填“串”或“并”）一个阻值为 Ω的电阻。 （5）把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图 A S 1 S 2 R 2 R 1 题目测量小灯泡的伏安特性 实验要求 1．用给定仪器设计测量电路，并画出电路图。 2．简述测量方法，记录测量数据，说明测量数据的可靠性。 3．计算小灯泡的额定功率；画出小灯泡的伏安特性曲线，并对曲线作简要说明。 实验仪器 直流稳压电源1台，标准电阻箱1个，电位器1只，表头1只，待测小灯泡1 只（额定电压6伏），开关1个，导线若干。 仪器说明 1.电源电压已固定为10伏，不允许调节；电源内阻忽略不记。 2.电位器旋钮朝上（如图），顺时针旋转B-C间电阻增大，C-A间电阻减小。 3.电路设计或接线有误表，导致灯泡或镖头损坏，将影响实验无法正常进行。 实验构思 测量小灯泡的伏安特性即要测出或者间接地算出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，实验仪器只有一个表头，所以要用表头和电阻设计出一个电压表或者电流表来。电阻只有标准电阻箱和电位器，两者的阻值都较大，所以应该设计出一个电压表。通过测量小灯泡两端的电压，和计算通过它的电流，来完成实验。 实验设计 1.设计电压表。 （1）.将表头和电位器串连在一起，并连接电源。 （2）调节电位器的阻值大小，使表头达到满偏此时电位器和表头这一个整体便是电压表，它的量程为10伏。已知表头有100个刻度，则一个刻度为0.1伏。 2.如图所示连接电路。调节电阻箱的阻值，记录电压表读书。 电阻箱R 数据记录与处理 如图所示，为小灯泡的伏安特性曲线，由图像可以看出小灯泡为非线性元件。计算小灯泡的额定功率 P=UI=6V*0.31A=1.86W 误差分析 1.没有考虑到导线的电阻。 2.没有考虑到温度对电位计、电阻箱、以及导线的电阻的影响。 3.读数时可能会产生误差。 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验目的 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． 实验原理 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． 图1 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．电路图如图1所示．实验器材 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、____________、坐标纸、铅笔． 实验步骤 1．确定电流表、电压表的量程，照图1连好电路．(注意开关应______，滑动变阻器与灯泡并联部分电阻为____) 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的值． 3．用同样的方法测量并记录约12组U值和I值． 4．断开开关S，整理好器材． 5．在坐标纸上，以U为横坐标、I为纵坐标建立直角坐标系，并根据表中数据描点，连接各点得到I－U图线．(注意：连接各点时，不要出现折线) 数据处理 根据测量的数据把电压表和电流表的各组数据填入下表中，然后作出I－U图线. 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 电压U/V 电流I/A 实验结论 描绘出的图线是一条______．它的斜率随电压的增大而______，这表明小灯泡的电阻随电压(温度)升高而______．灯丝的电阻率随温度的升高而增大．灯丝不发光时温度是室温，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I－U图线不再是过原点的直线． 注意事项 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．滑动变阻器应采用分压式接法：目的是为了使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化． 3．I－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． 实验描绘小灯泡的伏安特性曲线 1．在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列 器材供选择： A．待测小灯泡“3.0 V、1.5 W” B．电流表(量程3 A，阻约为1 Ω) C．电流表(量程0.6 A，阻约为5 Ω) D．电压表(量程3.0 V，阻约为10 kΩ) E．电压表(量程15.0 V，阻约为50 kΩ) F．滑动变阻器(最大阻值为100 Ω，额定电流50 mA) G．滑动变阻器(最大阻值为10 Ω，额定电流1.0 A) H．电源(电动势为4.0 V，阻不计) I．电键及导线等 (1)为了使实验完成的更好，电流表应选用________；电压表应选用________；滑动变 阻器应选用________．(只需填器材前面的字母即可) (2)请在虚线框画出实验电路图． 图7－5－5 (3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图7－5－5所示．则电压值为 ________ V，电流值为________ A，小灯泡的实际功率为________ W. 解析：待测小灯泡“3.0 V、1.5 W”，额定电流0.5 A，额定电压为3 V，因此电流表选 C，电压表选D，滑动变阻器采用分压式接法较准确，滑动变阻器选G，小灯泡电阻很小，电流表外接． 答案：(1)C D G (2)如解析图所示(3)1.80 0.33 0.59 2．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 ，阻5 kΩ 电流表A 1，量程0～100 mA ，阻4 Ω 电流表A 2，量程0～500 mA ，阻0.4 Ω 滑动变阻器R 1，最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A 滑动变阻器R 2，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 ，阻约为0.5 Ω (1)在上述器材中，滑动变阻器应选 ;电流表应选 . (2)在虚线框画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号。 (3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I －U 坐标系中，描绘出如 图7－5－6所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图中P 为小灯泡的功率)( ) 图7－5－6 解析：(1)本题变压器采用分压接法，通常应当选用最大阻值小的滑动变阻器，但本题中如果选用R 2，则电路中的电流会超过R 2允许通过的最大电流，故滑动变阻器应当选择R 1.电流表A 1的量程太小，故电流表应当选择A 2. (2)电路如右图所示，由于电压要从0开始测量，滑动变阻器用分压接法；因为灯泡的阻比较小，电流表用外接法． (2)随着通过小灯泡电压电流的增大，小灯泡消耗的功率增大，小灯泡的电阻也增大，由P ＝U 2 R 知B 图正确，由P ＝I 2R 知D 图正确． 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 小灯泡伏安特性曲线 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998 实验七:描绘小灯泡的伏安特性曲线 1.(2016·泰州中学)某同学做描绘小灯泡(额定电压为 V,额定电流为0.32 A)的伏安特性曲线实验,有下列器材可供选用: A. 电压表V1(0~3 V,内阻3 kΩ) B. 电压表V1(0~15 V,内阻15 kΩ) C. 电流表A(0~0.6 A,内阻约1 Ω) D. 定值电阻R1=15 kΩ E. 定值电阻R2=15 kΩ F. 滑动变阻器R(10 Ω,2 A) G. 学生电源(直流6 V,内阻不计) H. 开关、导线若干 (1)为了使测量结果更加准确,实验中所用电压表应选用,定值电阻选用.(均用序号字母填写) (2)为尽量减小实验误差,并要求从零开始多取几组数据,请在方框内画出满足实验要求的电路图. (3)该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤,描出的伏安特性曲线如图所示,将两个这样的小灯泡并联再与电动势4 V内阻为10 Ω的电源串联,此时每个小灯泡的发热功率为 W.(结果取两位有效数字) 2.(2016·盐城中学)某同学采用图(a)所示实验电路来描绘额定电压为12 V的小灯泡伏安特性曲线. (1)将图(b)的实物图连接完整. (2)某次实验时,滑动变阻器的滑片从a向b滑动的过程中,发现电压表和电流表原来几乎没有示数,直到接近b端时示数急剧增大.经检查所有电路连线及仪器都完好,则可能原因是:. (3)若描绘出的伏安特性曲线如图(c)所示,则灯泡的额定功率为W.(保留两位有效数字) (4)若将两盏这样的灯泡先并联再与电动势12 V ,内阻2 Ω的电源串联,则灯泡的实际功率为W.(保留两位有效数字) 图(a) 图(b) 图(c) 3.(2015·南通一模)小张和小明测绘标有“ V0.4 A”小灯泡的伏安特性曲线,提供的实验器材有: A. 电源E(4 V,内阻约Ω) B. 电压表V(2 V,内阻为2 kΩ) C. 电流表A(0.6 A,内阻约Ω) D. 滑动变阻器R(0~10 Ω) E. 三个定值电阻(R1=1 kΩ,R2=2 kΩ,R3=5 kΩ) F. 开关及导线若干实验测绘小灯泡的伏安特性曲线
实验一 测小灯泡的伏安特性曲线
小灯泡伏安特性曲线
描绘小灯泡的伏安特性曲线试题精选(供参考)
小灯泡伏安特性曲线实验报告范文
小灯泡伏安特性曲线
高中物理电学实验绘制小灯泡伏安特性曲线练习(含答案)
描绘小灯泡伏安特性曲线实验报告单
描绘小灯泡的伏安特性曲线练习题
描绘小灯泡的伏安特性曲线
测定小灯泡的伏安特性曲线
测绘小灯泡的伏安特性曲线及U—I图象的物理意义
描绘小灯泡伏安特性曲线
测量小灯泡的伏安特性
描绘小灯泡的伏安特性曲线学案与练习进步
描绘小灯泡的伏安特性曲线练习题
实验：测绘小灯泡伏安特性曲线(基础、简洁篇)
小灯泡伏安特性曲线