第七章 实验六 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(含例题)描绘小灯泡的伏安特性曲线（含例题）【知识梳理】1、实验原理在纯电阻电路中，电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系，但在实际电路中，由于各种因素的影响，U―I图像不再是一条直线。

读出若干组小灯泡的电压U和电流I，然后在坐标纸上以U为纵轴，以I为横轴画出U―I曲线。

2、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A端，电路经检查无误后，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I和U，记入记录表格内，断开电键S；（4）、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。

3、注意事项（1）、因本实验要作出I―U图线，，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此，变阻器要采用分压接法；（2）、本实验中，因被测小灯泡电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法；（3）、电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使小灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值（如0.5V）时，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压；（4）、电键闭合前变阻器滑片移到图中的A端；（5）、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。

4、误差分析（1）、测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的I值比真实值偏大；（2）、描绘I―U线时作图不准确造成的偶然误差。

5、知识延伸电流表的解法：（1）内接法：如图所示，待测电阻的测量值R测：R测U测UA URUAURRA Rx显然R测Rx所以Rx R测RA I测I测IAIR当RxRA时，Rx R测，系统的相对误差很小，可以忽略不计，所以内接法适用于测量高阻值电阻。

实验六 描绘小灯泡的伏安特性曲线考纲解读 1.掌握滑动变阻器的使用方法及连接方式.2.掌握伏安特性曲线的描绘方法.3.理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是一条直线．基本实验要求 规律方法总结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、1．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较坐标纸、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)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：因为小灯泡(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接法：目的是使小灯泡两端的电压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．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灯泡分得电压为零的一端，使开关闭合时小灯泡的电压能从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小灯泡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 对实验原理和电路设计的考查例1(2013·天津理综·9(3))要测绘一个标有“3 V0.6 W”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3 V，并便于操作．已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)；电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)；电压表(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ)；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20 Ω，额定电流1 A)B．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A)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1所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V、内阻为5 Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W.图1解析①测绘小灯泡的伏安特性曲线，要求能较大范围地测量数据，所以控制电路部分应用分压式接法，滑动变阻器应用最大阻值小额定电流大的A.②因为小灯泡两端的电压由零逐渐增加到 3 V ，故滑动变阻器应采用分压接法．灯泡的电阻R ＝U 2P ＝15 Ω，额定电流I ＝PU＝0.2 A ，由R ＝15 Ω＜ R A R V ＝ 15 000 Ω，依据公式法“大内小外”的原则，可知电流表应采用外接法，故选B.③在灯泡的I －U 图上作出电源的I －U 图线，交点坐标即为这个电源给这个灯泡供电时的电压和电流，此时P 灯＝IU ＝0.1×1 W＝0.1 W.答案 ①A ②B ③0.1考点二 对实验数据处理与分析的考查例2 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 ＝0.75×2 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制灯泡的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 k Ω) B ．电流表A 1(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)(1)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”)．(2)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下边表格中.图2(3)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________________________________________________________ ________________．解析(1)根据P＝I2R，估算出灯泡的电流大约是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；小灯泡电阻较小，电流表应外接；(2)如图所示(3)由P＝UI＝0.75 W，再结合图象可知U额＝2.5 V；大于1.23 V的原因是灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻．答案(1)电路原理图如图所示A2R1(2)见解析图(3)2.5(2.4～2.6均可) 灯泡的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)创新实验设计描绘小电珠伏安特性曲线实验原理的迁移应用例3二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．某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究．据了解，该二极管允许通过的最大电流为50 mA.(1)该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的电阻挡来判断它的正负极：当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角比较小，当交换表笔再次测量时，发现指针有很大偏转，由此可判断____ (填“左”或“右”)端为二极管的正极．(2)实验探究中他们可选器材如下：A．直流电源(电动势3 V，内阻不计)B．滑动变阻器(0～20 Ω)C．电压表(量程15 V、内阻约80 kΩ)D．电压表(量程3 V、内阻约30 kΩ)E．电流表(量程0.6 A、内阻约1 Ω)F．电流表(量程50 mA、内阻约50 Ω)G．待测二极管H．导线、开关为了提高测量精度，电压表应选用________，电流表应选用________．(填序号字母)(3)实验中测得的数据如下表，请在图3坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线.图3(4)同学们将该二极管与阻值为100 Ω的定值电阻串联后接到输出电压恒为3 V的电源两端，则二极管导通时定值电阻的功率为________ W.解析(1)调到欧姆挡时，在多用电表的内部，电源的正极是接在黑表笔上，负极是接在红表笔上；(2)电源电压只有3 V，所以电压表选D；二极管允许通过的最大电流为50 mA，所以电流表选F.(4)在图中画出阻值为100 Ω的定值电阻的伏安特性图象，从图中找出两图象电流相同且电压之和等于3 V时的电流值大约是13 mA，则R的功率P＝I2R≈0.017 W.答案(1)左(2) D F (3)伏安特性曲线如图所示(4)0.017(在0.015～0.019范围内均可)35．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式，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，则设计为内接；若R x<R0，则设计为外接；若电表量程不合适，往往还要用定值电阻对电表进行改装．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)若采用限流式接法不能控制电流(或电压)满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，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，应改用分压电路．(3)若实验中要求测量电路中电压从零开始变化，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．例4二极管是电子线路中常用的电子元件．它的电路符号如图4甲所示，正常使用时，“＋”极一端接高电势，“－”极一端接低电势．要描绘某二极管在0～8 V间的伏安特性曲线，另提供有下列的实验器材：电源E(电动势为8 V，内阻不计)：多用电表电压挡有五个量程，分别为2.5 V、10 V、50 V、250 V、500 V，可视为理想电压表；开关一个；滑动变阻器一个；表一块；导线若干．图4图5 图6(1)在图4的方框内画出测定二极管伏安特性曲线的电路原理图，多用电表在电路图中用表示，并注明多用电表电压挡所选量程．(2)利用多用电表电压挡测量正常使用中的二极管两端的电压时，电流从________(选填“红”或“黑”)表笔流入电表．(3)某同学通过实验得出了图5所示的伏安特性曲线图．接着，他又用该二极管、电源E和另一只固定电阻R等组成图6所示的电路，当闭合开关后，用多用电表的电压挡测得R两端的电压为0.8 V，由此可以判断固定电阻R的阻值大约为________Ω.审题与关联解析(1)由题意可知电流正向通过二极管时，二极管的电阻较小，故表应外接，由于要描绘二极管在0～8 V间的伏安特性曲线，故滑动变阻器应采用分压式接法，电源电动势为8 V，故多用电表的电压挡选10 V的．电路图如图所示．(2)利用多用电表电压挡测量正常使用中的二极管两端的电压时，电流从红表笔流入多用电表．(3)由闭合电路欧姆定律可知二极管两端的电压为7.2 V，据伏安特性曲线图可知二极管两端的电压为7.2 V时对应的电流是10 mA，故电阻R的阻值大约为80 Ω.答案(1)见解析图(2)红(3)801．图7为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5 V.图7(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，______________；②闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，__________；③断开开关，……根据实验数据作出小灯泡的伏安特性曲线．(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图．答案(1)①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，记录多组电流表和电压表的读数，直至电压达到其额定电压(2)见解析图解析(1)滑动变阻器为分压式接法，闭合开关前，应使小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，记录多组电流表和电压表的读数，直至电压达到小灯泡的额定电压．(2)与实物电路相应的电路图如图所示．2．如图8甲所示是某实验小组测绘电阻约为10 Ω的小电珠的伏安特性曲线的电路图，图乙是他们按照图甲所示的电路图在实物上连线的示意图，教师检查发现有一根导线的一端接错了地方，请你在图乙中的这根连线上画上“×”，并直接在图上画出这根导线的正确连线．图8答案见解析图解析由题图甲可看出，测量小电珠的伏安特性曲线的控制电路是滑动变阻器的分压式接法，测量电路是电流表外接法．正确连线如图所示．3．有一个小电珠上标有“4 V,2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个小电珠的U－I图线，有下列器材供选用：A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)B．电压表(0～10 V，内阻20 kΩ)C．电流表(0～0.3 A，内阻1 Ω)D．电流表(0～0.6 A，内阻0.4 Ω)E．滑动变阻器(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________(用字母表示)． (3)请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图9所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图．图9答案 (1)A D (2)E (3)见解析解析 (1)因小电珠的额定电压为4 V ，为了保证安全，选用的电压表量程应稍大于4 V ，但不能大太多，量程太大则示数不准确，故只能选用0～5 V 的电压表，故选A.由P ＝UI 得，小电珠的额定电流I ＝PU＝0.5 A ，故应选择0～0.6 A 量程的电流表，故选D. (2)由题意可知，小电珠两端的电压要从零开始变化且多取几组数据，故只能采用滑动变阻器的分压式接法，而分压式接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选E.(3)小电珠内阻R ＝U 2P＝8 Ω，小于R 0＝R V R A ，故采用电流表外接法，故电路图和实物电路图如图所示．4．某同学查阅相关资料得到直流电动机转动时的U －I 特性曲线，如图10甲所示，该同学利用图乙所示的实验电路研究该直流电动机的转动情况，电路中使用恒压电源(输出电压值固定)，R 1是定值电阻(阻值为15 Ω)，R 2是滑动变阻器，是理想电流表，实验操作步骤如下：图10(1)闭合开关S 2前，调节滑动变阻器R 2，使其接入电路中的阻值________．(选填“最大”或“最小”)(2)先闭合开关S 1，开关S 2保持断开，此时电流表的示数为0.6 A ，则恒压电源输出电压为________V.(3)再闭合开关S 2，然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来，此时电流表的示数为1.8 A ，直流电动机实际消耗的电功率为________W ，滑动变阻器接入电路中的阻值为________Ω. 答案 (1)最大 (2)9 (3)3.84 4.83解析 (2)电源输出电压：U ＝IR 1＝0.6×15 V＝9 V.(3)电动机的输入电流I M ＝I －I 1＝1.2 A ．由电动机的U －I 特性曲线可知，此时电动机的电压为U M ＝3.2 V ，所以P ＝U M I M ＝3.84 W ，R 2＝U －U M I M≈4.83 Ω.5．在研究规格为“6 V 3 W”的小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大．实验提供的电流表量程为0.6 A 、内阻约1 Ω ，电压表量程为10 V 、内阻约20 k Ω.(1)下列实验电路图，最合理的是________；(2)小灯泡接入电路前，某同学使用如图11所示的多用电表欧姆挡直接测量小灯泡的电阻，应将选择开关旋至________挡(填“×1”或“×10”)．图11(3)某同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图12所示，则小灯泡的电阻值随温度的升高而________(填“增大”、“减小”或“不变”)．实验过程中，小灯泡消耗的功率为0.6 W时，小灯泡两端的电压是________V.图12答案(1)甲(2)×1(3)增大 2解析(1)实验要求小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大，故滑动变阻器应选分压式接法，小灯泡的内阻较小，电流表应采用外接法，选甲图；(2)小灯泡的电阻较小，欧姆挡选“×1”挡即可；(3)由于图线向上弯曲，图线上的点与原点连线的斜率增大，故小灯泡的电阻值随温度的升高而增大．由图线可得小灯泡消耗的功率为0.6 W时，小灯泡两端的电压是2 V.6．(2013·福建·19(2))硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件．某实验小组设计如图13甲所示电路，给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点)，探究其在无光照时的反向伏安特性．图中电压表V1量程选用3 V，内阻为6.0 kΩ；电压表V2量程选用15 V，内阻约为 30 kΩ；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12 V，内阻不计．①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路．图13②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示数U1、U2.(ⅰ)某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1＝______ V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为________ mA(保留两位小数)．(ⅱ)该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压U x和通过的反向电流I x(表中“－”表示反向)，并在图14上建立I x －U x 坐标系，标出了与表中前5组U x 、I x 数据对应的5个坐标点．请你标出余下的4个坐标点，并绘出I x －U x 图线.图14(ⅲ)由I x －U x 图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，I x 与U x 成______(填“线性”或“非线性”)关系．答案 ①连线如图所示②(ⅰ)1.40 0.23(ⅱ)描点绘出I x －U x 图线如图所示(ⅲ)非线性。

1. 知识与技能：（1）了解小灯泡的伏安特性曲线及其应用。

（2）学会使用电压表、电流表进行测量。

（3）能够根据实验数据绘制小灯泡的伏安特性曲线。

2. 过程与方法：（1）通过实验观察小灯泡在不同电压下的亮度变化。

（2）利用伏安法测定小灯泡的电阻。

（3）根据实验数据绘制小灯泡的伏安特性曲线。

3. 情感态度价值观：培养学生的实验操作能力，提高对物理实验的兴趣。

二、教学重点与难点：1. 教学重点：（1）小灯泡的伏安特性曲线及其应用。

（2）伏安法测定小灯泡的电阻。

（3）根据实验数据绘制小灯泡的伏安特性曲线。

2. 教学难点：（1）伏安法测定小灯泡的电阻。

（2）根据实验数据绘制小灯泡的伏安特性曲线。

三、教学准备：1. 实验器材：电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡、导线等。

2. 教学工具：多媒体课件、黑板、粉笔等。

1. 导入新课：通过提问方式引导学生回顾欧姆定律的内容，为新课的学习做好铺垫。

2. 知识讲解：（1）介绍小灯泡的伏安特性曲线及其应用。

（2）讲解伏安法测定小灯泡电阻的原理。

（3）阐述如何根据实验数据绘制小灯泡的伏安特性曲线。

3. 实验操作：（1）学生分组进行实验，测量不同电压下小灯泡的亮度。

（2）记录实验数据，包括电压、电流、亮度等。

（3）利用伏安法测定小灯泡的电阻。

4. 数据分析：（1）学生根据实验数据计算小灯泡的电阻。

（2）引导学生分析小灯泡伏安特性曲线的关系。

5. 课堂小结：总结本节课所学内容，强调小灯泡伏安特性曲线的重要性。

五、课后作业：1. 根据实验数据，绘制小灯泡的伏安特性曲线。

2. 思考题：讨论小灯泡伏安特性曲线在实际应用中的意义。

3. 预习下一节课内容：小灯泡的亮度与功率的关系。

六、教学目标：1. 知识与技能：（1）理解小灯泡亮度与功率的关系。

（2）学会计算小灯泡的实际功率。

（3）能够分析小灯泡伏安特性曲线与亮度的关系。

2. 过程与方法：（1）通过实验观察小灯泡亮度与功率的关系。

（2）利用公式计算小灯泡的实际功率。

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Array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。

小灯泡伏安特性曲线实验报告范文篇一：《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（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。

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(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 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 V R x ＋R V <R x 测量值小于真实值 适用条件R x >R A R V R x <R A R V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≤R 0，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≫R 0，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，只读到伏特的十分位，估读五分之几小格，以伏特为单位读数时，十分位上的数字可能为0、1、2…9.。

［君纲解辿J1*握滑动壷阴器的使用片法及连揍方式z章握伏荽轄性曲域的描绘方注a理辭小电珠的伏安愴性曲线为ft么不足一蒂直线.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“〜3 V〜15 V”、电流表“〜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.选谱:卜1小匕虫忻显电流实验八描绘小电珠的伏安特性曲线基本实验要求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.1④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的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i1 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电流表应采用夕卜接法：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 1—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2•两种接法的适用条件 大误差. 4 .误差分析(1) 由于电压表不是理想电表，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.⑶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;⑵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 ⑴见解析图⑵①0.10 A ②0.24 A③2.00 V ④0.27 V 8.3 Q(8.3 ±).1 Q 均可)2.7 Q(2.7 ±).1 Q 均可)［如填为 2.7 Q(2.7±3.1 Q 均可）& 3 Q（8.3 ±0.1 Q 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0.10A，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U i 2.00 V U2 0.27示数为2.00 V，④表示数为 0.27 V，根据欧姆定律R=〒=024A = 8.3 Q,艮=書=而 Q=2.7 Q.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,阻6 kQ）B.电压表（量程15 V，阻30 k Q）C.电流表（量程0.6 A，阻0.5 Q）D .电流表（量程3 A,阻0.1 Q）E.滑动变阻器（阻值围0〜5 Q,额定电流为0.6 A）F.滑动变阻器（阻值围0〜100 Q,额定电流为0.6 A）G.直流电源（电动势E= 3 V,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________________ 压表选 __________________ ；滑动变阻器选 _______________ 以上均填写器材代号）⑵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的围为0〜0.50 A，电压测量值U的围为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=半，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，阻未知)B.电流表G(满偏电流3 mA，阻R g = 10 Q)C.电流表 A(0〜0.6 A，阻未知)D .滑动变阻器R(0〜20 Q, 5 A)E.滑动变阻器 R'(0〜200 Q, 1 A)F.定值电阻R。