高考物理考前指导描绘小灯泡的伏安特性曲线

实验八：描绘小灯泡伏安特性曲线一.实验目的(1)描绘小灯泡伏安特性曲线。

(2)分析伏安特性曲线变化规律。

二.实验器材小灯泡.电压表.电流表.滑动变阻器.学生低压直流电源(或电池组).开关.导线若干.坐标纸.铅笔。

三.实验步骤(1)按图1连接电路，在闭合开关前变阻器滑片靠近图中所示A端．(2)闭合开关，移动滑片P，读出十几组U.I值，并记录在表格中。

(3)建立U一I坐标系，将所得几组U.I值在坐标上描出所对应点．(4)用平滑曲线将各点连接起来，即为U一I图线．四.数据处理实验中，在调节滑动变阻器滑片位置改变灯泡两端电压时，尽量使灯泡电压变换有规律，然后再对应地读电流值．然后在根据所取电压.电流最大值，选取适当横纵坐标分度，描点画图，这样可以使所取点在坐标平面内分布尽量大而且点子分布疏密程度均匀一些．五.注意事项(1)本实验中被测小灯泡灯丝电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．(2)本实验要作出U一I图线，要求测出一组包括零在内电流.电压值，故控制电路必须采用分压接法．(3)为保护元件不被烧毁，电键闭合前变阻器滑片应位于图中A端．(4)加在灯泡两端电压不要超过灯泡额定电压．(5)连图线时曲线要平滑，不在图线上数据点应均匀分布在图线两侧，绝对不要画成折线。

六.误差分析本实验所描绘小灯泡U一I特性曲线本身就包含了一定定性特征，所以误差分析不是本实验主要实验目。

本实验误差主要来源于测量电路存在系统误差，即未考虑电压表分流，测得电流值比真实值大；其次还在着读数误差和作图时描点误差．考点一实验原理与操作[典例1]为探究小灯泡电功率P和电压U关系，小明测量小灯泡电压U 和电流I，利用P＝UI得到电功率。

实验所使用小灯泡规格为“3.0 V 1.8 W”，电源为12 V电池，滑动变阻器最大阻值为10 Ω。

(1)准备使用实物电路如图实­8­1所示。

请将滑动变阻器接入电路正确位置。

(用笔画线代替导线)图实­8­1(2)现有10 Ω.20 Ω和50 Ω定值电阻，电路中电阻R1应选________Ω定值电阻。

实验二描绘小灯泡的伏安特性曲线【实验目的】1．描绘小电珠的伏安特性曲线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(U，I)值，在UI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：使电压能从零开始连续变化。

【实验器材】小电珠(“3.8 V,0.3 A”或“2.5 V,0.6 A”)、4～6 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【实验步骤】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．把滑动变阻器的滑动片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S。

3．移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值UU(V) 0 0.2 0.4 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8I(A)应的点，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。

5．拆除电路，整理仪器。

【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连接：目的是为了使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化．3．U－I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，以防出现很大误差．4．建立坐标系时，纵轴表示电压，横轴表示电流，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。

【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．【典型例题】一、实验原理和器材的选择例题：有一小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线，现有下列器材供选用：A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)B．电压表(0～15 V，内阻20 kΩC．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(最大阻值为10 Ω，允许最大电流为2 A)F．滑动变阻器(最大阻值为500 Ω，允许最大电流为1 A)G．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图甲而不选用图乙所示的电路图来完成实验，其理由是：_______________________ _________.(2)电压表选、电流表选、滑动变阻器选。

实验八：描绘小灯泡伏安特性曲线一.实验目的(1)描绘小灯泡伏安特性曲线。

(2)分析伏安特性曲线变化规律。

二.实验器材小灯泡.电压表.电流表.滑动变阻器.学生低压直流电源(或电池组).开关.导线若干.坐标纸.铅笔。

三.实验步骤(1)按图1连接电路，在闭合开关前变阻器滑片靠近图中所示A端．(2)闭合开关，移动滑片P，读出十几组U.I值，并记录在表格中。

(3)建立U一I坐标系，将所得几组U.I值在坐标上描出所对应点．(4)用平滑曲线将各点连接起来，即为U一I图线．四.数据处理实验中，在调节滑动变阻器滑片位置改变灯泡两端电压时，尽量使灯泡电压变换有规律，然后再对应地读电流值．然后在根据所取电压.电流最大值，选取适当横纵坐标分度，描点画图，这样可以使所取点在坐标平面内分布尽量大而且点子分布疏密程度均匀一些．五.注意事项(1)本实验中被测小灯泡灯丝电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．(2)本实验要作出U一I图线，要求测出一组包括零在内电流.电压值，故控制电路必须采用分压接法．(3)为保护元件不被烧毁，电键闭合前变阻器滑片应位于图中A端．(4)加在灯泡两端电压不要超过灯泡额定电压．(5)连图线时曲线要平滑，不在图线上数据点应均匀分布在图线两侧，绝对不要画成折线。

六.误差分析本实验所描绘小灯泡U一I特性曲线本身就包含了一定定性特征，所以误差分析不是本实验主要实验目。

本实验误差主要来源于测量电路存在系统误差，即未考虑电压表分流，测得电流值比真实值大；其次还在着读数误差和作图时描点误差．考点一实验原理与操作[典例1]为探究小灯泡电功率P和电压U关系，小明测量小灯泡电压U 和电流I，利用P＝UI得到电功率。

实验所使用小灯泡规格为“3.0 V 1.8 W”，电源为12 V电池，滑动变阻器最大阻值为10 Ω。

(1)准备使用实物电路如图实­8­1所示。

请将滑动变阻器接入电路正确位置。

(用笔画线代替导线)图实­8­1(2)现有10 Ω.20 Ω和50 Ω定值电阻，电路中电阻R1应选________Ω定值电阻。

2019物理高考实验之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.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～15V”、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、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，电流表外界，由于电压表的分流，是测得的电流值大于真实值。

(2)测量时读书带来的误差。

(3)在坐标纸上描点，作图带来的误差。

【规律方法总结】两种接法的适用条件(1)限流式接法适合测量阻止较小的电阻(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)。

描绘小灯泡伏安特性曲线—解析版1.〔2021全国理综I〕某同学探讨小灯泡的伏安特性，所运用的器材有：小灯泡L〔额定电压3.8V，额定电流0.32A〕：R〔阻值1000ΩΩ〕；电源E〔电动势5V，内阻不计〕；开关S；电压表V〔量程3V，内阻3kΩΩ〕;固定电阻导线假设干。

〔1〕试验要求能够实现在0~3V的范围内对小灯泡的电压进展测量，画出试验电路原理图。

〔2〕试验测得小灯泡伏安特性曲线如图〔a〕所示。

〔1〕由试验曲线可知，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〞〕。

EΩ〕和题给器材连接成图〔b〕所示的电路。

调整滑动变阻器R的阻值，可以变更小灯泡的〔2〕用另一电源实际功率。

闭合开关S，在R的变更范围内，小灯泡的最小功率为_____W，最大功率为_______W.〔结果均保存两位小数〕【参考答案】〔1〕电路如图〔2〕当滑动EΩ〕的伏安特性曲线，如图中曲线II所示，与小灯泡变阻器接入电路中的电阻为零时，在图〔a〕中画出电源伏安特性曲线的交点即为电路工作点，该点纵横坐标值的乘积等于小灯泡的最大功率，最大功率为P max=UI=3.62×0.318=1.17W。

2．〔2021广西五市考前联考〕在“描绘小灯泡的伏安特性曲线〞的试验中，需测量一个标有“3V ，1.5W 〞灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材： 直流电源〔电动势3.0V ，内阻不计〕电流表1A 〔量程3A ，内阻约0.1Ω〕 电流表2A 〔量程600mA ，内阻约5Ω〕 电压表1V 〔量程3V ，内阻约3kΩ〕 电压表2V 〔量程15V ，内阻约200kΩ〕滑动变阻器1R 〔阻值0~10Ω，额定电流1A 〕 滑动变阻器2R 〔阻值0~1kΩ，额定电流300mA 〕〔1〕在该试验中，电流表应选择_________〔填“1A 〞或“2A 〞〕，电压表应选择________〔填“1V 〞或“2V 〞〕，滑动变阻器应选择________〔填“1R 〞或“2R 〞〕〔2〕某同学用导线a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 和h 连接成如图甲所示的电路，假设用该电路测得灯泡的工作电压U 和电流I ，依据UR I计算此时灯泡的，那么灯泡电阻的测量值________真实值〔填“大于〞、“等于〞或“小于〞〕。