实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线

实验九描绘小电珠的伏安特性曲线

一、基本原理与操作

原理电路图操作要领

(1)电路：电流表外接；滑动变阻器采用

分压式接法

(2)连接电路：用导线进行实物连线

(3)测量与记录：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，填入自己设计的表格中

(4)画图象：画I－U图线，I－U图象为

曲线(温度升高，灯丝电阻增大)

二、数据处理

(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。

(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。

注意事项

1.电流表外接法：本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，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连接

3.保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a 端。加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压。

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。

教材原型实验 命题角度 仪器选择及电路设计

【例1】 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小灯泡的I －U 图线。有下列器材供选用：

A.电压表(0～5 V ，内阻约10 kΩ)

B.电压表(0～10 V ，内阻约20 kΩ)

C.电流表(0～3 A ，内阻约1 Ω)

D.电流表(0～0.6 A ，内阻约0.4 Ω)

E.滑动变阻器(5 Ω，1 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________。为使实验误差尽量减小，要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________(用序号字母表示)。

(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图1中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。

图1

解析 (1)因小灯泡的额定电压为4 V ，所以电压表应选用A ，小灯泡的额定电流I ＝P U ＝0.5 A ，所以电流表应选用D ；小灯泡正常工作时的电阻为R ＝U 2P ＝8 Ω， 因为R V R A ＞R x ，R x 为小电阻，电流表应采用外接法，要求电压从零开始变化，

故滑动变阻器采用分压接法，为便于调节，滑动变阻器应选用E。

(2)电路图和实物图如图所示。

答案(1)A D E(2)见解析

拓展训练 1 (2019·凉山市一诊)某同学在实验室把滑动变阻器与一只“3 V0.9 W”的小灯泡L及开关S按图2接在电动势为3 V的电源上。

图2

(1)当S闭合时，灯泡发光。若将滑片P向右滑动，灯泡将________。

A.变暗

B.变亮

C.亮度不变

D.可能烧坏

(2)继续探究该小灯泡在不同电压下的电阻值及功率变化，有下列器材供选用：电流表G：满偏电流10 mA，内阻r1＝30 Ω；

电压表V：量程3 V，内阻约2 kΩ；

标准电阻R1：阻值4 Ω；

标准电阻R2：阻值1 Ω；

滑动变阻器R3：阻值范围为0～10 Ω；

学生电源：电动势4 V；

开关S及导线若干。

为了准确地测出小灯泡从0开始在不同电压下的阻值，标准电阻应选________(填器材符号)。

(3)在图中虚线框中画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。

解析(1)当S闭合时，灯泡发光。若将滑片P向右滑动，阻值变小，故灯变亮，

选项B正确。

(2)小灯泡参数，“3 V0.9 W”可知其电阻约为10 Ω，额定电流约为0.3 A。电流表G的满偏电流10 mA，量程太小，故应把电流表G，改装为大量程电流表。选标准电阻R2时，量程为10 mA＋10×30

1mA＝310 mA＝0.31 A。改装后的量程扩大了31倍，较为合适，故选择标准电阻R2。

(3) 继续探究该小灯泡在不同电压下的电阻值及功率变化，要求电压、电流从0开始调节，故滑动变阻器采用分压式。由于改装后的电流表内阻已知，故用内接法。电路如图所示。

答案(1)B(2)R2(3)见解析

命题角度数据处理及实验结果的应用

【例2】(2017·全国Ⅰ卷，23)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1 000 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3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4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2位小数)

解析 (1)电压表量程为3 V ，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，需要给电压表串联一个定值电阻扩大量程，题目中要求小灯泡两端电

压从零开始，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡正常工作的电阻R L ＝U I ＝3.80.32 Ω

＝11.875 Ω，所以R L R A ＜R V R L

，故电流表用外接法，如图所示。

(2)由I －U 图象知，图象中的点与坐标原点连线的斜率在减小，表示灯泡的电阻

随电流的增大而增大，根据电阻定律R ＝ρl S 知，灯丝的电阻率增大。

(3)当滑动变阻器的阻值最大为9.0 Ω时，电路中的电流最小，灯泡实际功率最小，

由E ＝U ＋I (R ＋r )得I ＝－110U ＋410，作出图线①如图所示。

由交点坐标可得U1＝1.78 V，I1＝221 mA，P1＝U1I1＝0.39 W；当滑动变阻器电

阻值R＝0时，灯泡消耗的功率最大，由E＝U＋I(R＋r)得，I＝－1

R＋r U＋

E

R＋r

，

即I＝－U＋4，作出图线②如图所示。由交点坐标可得，U2＝3.68 V，I2＝0.318 A，最大的功率为P2＝U2I2＝1.17 W。

答案(1)见解析(2)增大增大(3)0.39 1.17

拓展训练2 如图5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5

图6

(1)根据图5在虚线框内画出实验电路图；

(2)改变滑动变阻器的阻值得到了两组电流表与电压表的示数如图6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________。

解析 (1)由实物连接图可知电路图如图所示。

(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。

答案 (1)见解析图 (2)①0.10 A ②0.24 A ③2.00 V

④0.27 V(0.27±0.01均可)；8.3 Ω(8.3±0.1均可) 2.7 Ω(2.7±0.1均可)

实验拓展创新

命题角度 测小灯泡的额定功率

【例3】 (2019·4月浙江选考，18)小明想测额定电压为2.5 V 的小灯泡在不同电压下的电功率，设计了如图7甲所示的电路。

图7

(1)在实验过程中，调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原因是________的导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点，空格中请填写图中的数字，如“7点至8点”)；

(2)正确连好电路，闭合开关，调节滑片P，当电压表的示数达到额定电压时，电流表的指针如图乙所示，则电流为________A，此时小灯泡的功率为________W；

(3)做完实验后，小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00 V时通过小灯泡的电流，但在草稿纸上记录了下列数据，你认为最有可能的是________。

A.0.08 A

B.0.12 A

C.0.20 A

解析(1)根据题意可知，1点至4点的导线没有连接好，使得滑动变阻器的分压接法变为限流接法。

(2)根据读数规则，电流表的读数为0.30 A，此时小灯泡的功率P＝UI＝0.75 W。

(3)电压较小时，灯丝温度不高，故阻值比电压较大时的阻值要小，根据I＝U

R

可知，

C可能正确。

答案(1)1点至4点(2)0.300.75(3)C

命题角度描绘其他物理量变化的曲线

【例4】(2019·全国Ⅱ卷，23)某小组利用图8(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中和为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻(阻值100 Ω)；S为开关，E为电源。实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出。图(b)是该小组在恒定电流为50.0 μA时得到的某硅二极管U－t关系曲线。回答下列问题：

图8

(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0 μA ，应调节滑动变阻器R ，使电压表的示数为U 1＝________mV ；根据图(b)可知，当控温炉内的温度t 升高时，硅二极管正向电阻________(填“变大”或“变小”)，电压表示数________(填“增大”或“减小”)，此时应将R 的滑片向________(填“A ”或“B ”)端移动，以使示数仍为U 1。

(2)由图(b)可以看出U 与t 成线性关系。硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极

管的测温灵敏度为????

??ΔU Δt ＝________×10－3 V/℃(保留2位有效数字)。 解析 (1)、是理想电压表，则R 0与硅二极管串联，电流相等，R 0两端电压U 1＝IR 0＝50.0×10－6×100 V ＝5.00×10－3 V ＝5.00 mV 。

由U －t 图象知：控温炉内温度升高，硅二极管两端电压U 2变小，又I ＝50.0 μA 不变，故硅二极管正向电阻变小；当控温炉内温度升高时，硅二极管电阻变小，反过来影响电路中电流，由闭合电路欧姆定律知，电路中电流增大，示数增大；要保持示数不变，需增大滑动变阻器的阻值，即滑片向B 端移动。

(2)由U －t 图象的斜率可知??????ΔU Δt ＝0.44－0.3080－30

V/℃＝2.8×10－3 V/℃。

答案(1)5.00变小增大B(2)2.8

拓展训练 3 (2018·全国Ⅰ卷，23)某实验小组利用如图9(a)所示的电路探究在25 ℃～80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T，其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω；电源E(6 V，内阻可忽略)；电压表(量程150 mV)；定值电阻R0(阻值20.0 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～999.9 Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2。

实验时，先按图(a)连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 ℃。将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数。逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 ℃。实验得到的R2－t数据见下表。

t/℃25.030.040.050.060.070.080.0

R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0

回答下列问题：

(1)在闭合S1前，图(a)中R1的滑片应移动到________(填“a”或“b”)端；

(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R2－t曲线；

图9

(3)由图(b)可得到R T在25 ℃～80 ℃范围内的温度特性曲线。当t＝44.0 ℃时，可

得R T＝________ Ω；

(4)将R T握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为________ Ω，则手心温度为________ ℃。

解析(1)题图(a)的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合S1前，R1应该调节到接入电路部分的阻值最大，使电路中电流最小，即题图(a)中R1的滑片应移到b 端。

(2)将t＝60 ℃和t＝70 ℃对应的两组数据画在坐标图上，然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R2－t曲线。

(3)根据题述实验过程可知，测量的R2的数据等于对应的热敏电阻R T的阻值。由画出的R2－t曲线可知，当t＝44.0 ℃时，对应的R T＝450 Ω。

(4)由图(b)知R2＝620.0 Ω，由画出的R2－t曲线可知，当R2＝620.0 Ω时，手心温度t＝33.0 ℃。

答案(1)b(2)如图(3)450(4)620.033.0

拓展训练4 (2019·嘉兴期末)小洪同学要探究一废旧日光灯灯丝(如图10所示)的伏安特性曲线。

图10

(1)小洪同学要完成该实验，为了得到较大范围的数据，滑动变阻器的接法应选择图11中的________(选填“甲”或“乙”)。

图11

经过正确操作并描点作图，最终得到灯丝的伏安特性曲线如图12所示。

图12

(2)如图13所示，把灯丝与电流表(量程为0.6 A)串联在合适的电源上，此时电流表读数为________A。

(3)若在图13操作过程中用打火机(图中未画出)的火焰煅烧灯丝，则可结合图12判断电流表指针所处位置可能是图14中的________(选填“甲”或“乙”)。

解析(1)为了得到较大范围的数据，滑动变阻器应采用分压式接法，即应选择甲图。

(2)电流表量程为0.6 A，则读数为0.24 A。

(3)若在操作过程中用打火机的火焰煅烧灯丝，则灯丝温度升高，电阻变大，电流

减小，故电流表指针所处位置可能是乙图。答案(1)甲(2)0.24(3)乙

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.

实验九__描绘小电珠的伏安特性曲线

实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线

实验 九描绘小电 珠的伏安特性曲线知识要点归纳 过程分析导引 实验典例精析 知能优化演练

实验目的 1?描绘小电珠的伏安特性曲线. 2?分析曲线的变化规律. 实骑原理 1. 甫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（〃，Z）值，在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. 2. 电流表外接：因为小电珠电阻很小，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0开始连续变化.

实验器材 小电珠(“4 V,0?7 A”或“3?* V,0.3 A”). 4 V?6 V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干.坐标纸.铅笔. 过程分析导引 一、实验步骤 1.按图7—4一1连接好实验电路. H8H -J ■Il— 图7—4 — 1

2. 把滑动变阻器的滑片P调节到“端，电路经检査无误后，闭合开关S? 3?改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数f和S 记入表格内，断开开关S ? 4.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，用平滑曲线将各数据点连接起来，便得到伏安特性曲线. 5.整理实验器材. 二、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，则电流表示数偏大. 2.测量时读数带来误差. 3. 在坐标纸上描点.作图带来误差.

此测量电路必须釆用电流表外接法. 2.本实验要作出t/一上图线，要求测出一组包括 零在内的电流、电压值，故控制电路必须釆用分 压接法. 3. 为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑 片应位于图7—4 — 1中的a 端. 4. 加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压 5. 连图线时曲线要平滑，不在图线上的数据点 应均匀分布在图线两侧，绝对不要画成折线. 四、滑动变阻器限流接法和分压接法的选择 式 内疔\ 限流接法 分压接法 对比说明 烝 P 豈— R L 两种接 - ? --- a b 串、并联关 法电路图 a b jrr 系不同 匕~~歹」 三、 注意事项 本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小, rm

描绘小电珠的伏安特性曲线

1在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠（2.5V，0.6W），滑动变阻器，电流表，学生电源，开关，导线若干． 析：①已知灯泡的额定电压及功率，由功率公式可求得电阻的阻值； ②由原理图可知电路的接法为分压接法，故先接滑动变阻器及电源，再将测量电路

并联到滑动变阻器的一部分；注意导线不能交叉，且导线要接在接线柱上； ③为了测量安全，开始时应使灯泡两端的电压为零，故与为泡并联部分电阻应为零；为了增大电压应使并联部分的长度增加； ④由图中数据可知各段相临电压值间对应的电流变化不同，则应在电流变化较大的位置多测几组数据； （5）灯泡的电阻随温度的增大而增大，故在I-U图象中图象的斜率应减小． 解答：解：（1）由P= U2 R 可得：R= U2 P = 2．52 0.6 ≈10Ω； （2）先将滑动变阻器与电源、开关相连组成闭合回路，再将灯泡等并联在滑动变阻器的一部分中，注意导线不能交叉，且导线要接在接线柱上，特别注意滑动变阻器的接法； （3）为了测量安全，灯泡两端的电压应为零，由图可知，灯泡与左端并联，故开始时，滑片应滑到a端；滑片向右移动时，并联部分长度增大，故灯泡两端的电压增大； （4）因ab两段上电流变化较大，故为了更精确的画出I-U图象，在此段内应多测几组数据；故答案为：ab； （5）因灯泡的电阻随温度的升高而增大，故在I-U图象中为斜率变化的曲线，故A 正确； 故答案为：（1）10；（2）如下较；（3）a；b；（4）ab；（5）A． 点评：描绘小灯泡的伏安特性曲线，为了更精确的绘出图象，都要求多测几组数据，故一般采用分压接法．

2在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材： A．小灯泡（3.8V，1.5W） B．直流电源（电动势4.5V，内阻约0.4Ω） C．电流表（量程0～500mA，内阻约0.5Ω） D．电压表（量程0～5V，内阻约5000Ω） E．滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流2A） F．滑动变阻器R2（0～50Ω，额定电流1A） G．开关一个，导线若干 （1）如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图1所示的四个电路中的 丙 ，应选用的滑动变阻器是 R1 ． （2）小灯泡的伏安特性曲线如图2中的AB段（曲线）所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了 5 Ω． 分析：（1）根据实验的原理可得实验中应选用滑动变阻器的接法；由电流表及灯泡内阻间的关系可选用电流表的接法． （2）根据电阻的定义式分别求出灯泡电压是3V和6V时的电阻，再求解灯丝电阻的改变量． 解答：解：（1）由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测量，所以滑动变阻器应选用分压式，分压式接法适用于测量较大阻值电阻（与滑动变阻器的总电阻相比），由于R1＜R L，选用R1时滑片移动时，电压变化明显，便于调节．又小灯泡的电阻约R L=9.6Ω， R V R L ＞ R L R A ，所以安培表应该选用外接法．故应选用图丙所示电路由于电路中采用分压接法，故滑动变阻器应采用小电阻R1； （2）由图读出，当电压U A=3V时，电流I A=0.20A，则电阻为R A=15Ω； 当电压U B=6V时，电流I B=0.30A，则电阻为R B=20Ω，则电阻的改变量△R=5Ω 故答案为：（1）丙，R1；（2）5 点评：1、要熟记：当要求电流或电压从零调或变阻器的最大电阻值远小于待测电阻值时，滑动变阻器必须用分压式接法；当定值电阻值远小于电压表内阻时，电流表

实验一 测小灯泡的伏安特性曲线

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：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.

描绘小灯泡的伏安特性曲线试题精选(供参考)

《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

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

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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

小灯泡伏安特性曲线

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

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）：

描绘小电珠的伏安特性曲线

实验9：描绘小电珠的伏安特性曲线 一、实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线。 二、实验原理 用电流表和电压表测出小电珠在不同电压下的电流，建立IU坐标系，描点连成直线或平滑曲线即得到小电珠的伏安特性曲线。 为了尽可能多取些数据点并减小实验误差，应选用电流表外接法，滑动变阻器分压接法电路，因为小电珠的电阻值较小。 三、实验器材 小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、开关、坐标纸。 四、实验步骤 1．连接电路 将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所 示电路。 2．测出小电珠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，以使开关闭合时小电珠电压能从0开始变化；同时，这样做也防止开关刚闭合时小电珠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组不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格。 U/V 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 I/A 0 U/V 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8 I/A 3. (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接起来就得到小电珠的伏安特性曲线。 4．拆除电路，整理仪器。 五、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。 六、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0～0.6 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连接：目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化。 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零的一端，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。 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。 4．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。 5．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 开开关。 6．误差较大的点要舍去，I-U图线应是平滑曲线而非折线。 七、实验改进 一种测小电珠的电阻的准确方法 实验原理：如图所示，两个电压表完全相同且内阻很大。移动滑动触头， 调节电阻箱的示数，使两个电压表示数相同，则电阻箱的读数即为小电珠电阻，

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 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。

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。

描绘小灯泡的伏安特性曲线

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

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

专题57实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线---2021年高考物理复习专题训练含真题及解析

2021年高考物理一轮复习考点全攻关 专题（57）实验九描绘小电珠的伏安特性曲线（原卷版） 双基过关： 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)画出电路图如图甲所示 (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，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13 以上． ⑤从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用总阻值与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用总阻值较小的滑动变阻器． 基本实验方法 1．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． 2．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. 命题热点一：教材原型实验

描绘小灯泡伏安特性曲线

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