高三物理一轮复习 第七章 恒定电流 第5讲 实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线
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答案:(1)C D G (2)如解析图所示 (3)1.80 0.33 0.59第5讲 实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线h 随堂训练、|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 ,内阻约为1 Q )C .电流表(量程0.6 A ,内阻约为5 Q ) D. 电压表(量程3.0 V ,内阻约为10 k Q ) E. 电压表(量程15.0 V ,内阻约为 50 k Q ) F .滑动变阻器(最大阻值为100 Q 额定电流50 mA ) G .滑动变阻器(最大阻值为10 Q 额定电流1.0 A ) H .电源(电动势为4.0 V ,内阻不计) 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) 请在虚线框内画出实验电路图.V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.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,内阻5 k Q电流表A1,量程0〜100 mA,内阻4 Q电流表A2,量程0〜500 mA,内阻0.4 Q滑动变阻器R i,最大阻值10 Q,额定电流1.0 A滑动变阻器R2,最大阻值5 0,额定电流0.5 A直流电源E,电动势约为6 V,内阻约为0.5 0(1) 在上述器材中,滑动变阻器应选____________ 电流表应选_____________ .(2) 在虚线框内画出实验的电路图,并在图中注明各元件的符号。
一、滑动变阻器的限流接法和分压接法1.两种接法比较由上表可以看出:滑动变阻器的分压式接法中,电压和电流的调节范围大,限流式接法较节能.2.两种接法的选择(2)两种接法的适用条件①限流式接法适合测量阻值小的电阻(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如果R很小,限流式接法中滑动变阻器分得电压较大,调节范围也比较大.R很大时,分压式接法中R几乎不影响电压的分配,滑片移动时,电压变化接近线性关系,便于调节.a.若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求,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.b.若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多,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不明显,此时,应改用分压电路.c.若实验中要求电压从零开始调节,则必须采用分压式接法.d.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.二、描绘小电珠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.分析小电珠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起来.2.电流表外接:因为小电珠的电阻很小,如果电流表内接,误差明显较大;滑动变阻器采用分压式接法,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)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.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,按图1的原理图连接好实验电路.图1 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,测出多组不同的电压值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.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.(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.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.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接法,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U0=1.0 V左右描点要密,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,即若使用“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.实验改进一种测小电珠的电阻的准确方法实验原理:如图2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,记下小电珠的电阻和电压;多次移动滑动触头,采用相同方法,记下相应电阻箱示数和电压表的读数.在坐标纸上画出R-U图线,并分析R随U变化的规律.图2在描绘小电珠的伏安特性曲线的实验中,由于电表内阻的影响,会产生系统误差使得小电珠的电阻测量不准确.上述实验方法可以消除这种误差,操作、读数也较方便.记忆口诀电路连接是关键,先串后并把线连,滑动变阻要分压,A表外接减误差,电压从零开始调,U-I坐标连曲线,连好曲线细研究,得出规律记心间.例1图3中所示器材为某同学测绘额定电压为2.5 V的小灯泡的I-U特性曲线的实验器材.(1)根据实验原理,用笔画线代替导线,将图中的实验电路图连接完整.图3(2)开关S闭合之前,图中滑动变阻器的滑片应该置于________.(选填“A端”、“B端”或“AB中间”)(3)实验中测得有关数据如下表:根据表中的实验数据,在图4中画出小灯泡的I-U特性曲线.图4(4)若已知小灯泡灯丝在27 °C时电阻值约为1.5 Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比,试估算该小灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为______°C.(保留三位有效数字) 例2某同学想描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线,实验室提供下列器材:A.电压表V(量程为0~5 V,内阻约5 kΩ)B.电流表A1(量程为0~25 mA,内阻约为0.2 Ω)C.电流表A2(量程为0~0.6 A,内阻约为0.1 Ω)D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流1.5 A)E.滑动变阻器R2(0~1 000 Ω,额定电流0.5 A)F.定值电阻R0(R0=1 000 Ω)G.直流电源(电动势6 V,内阻忽略不计)H.电键一个、导线若干(1)该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路,得到热敏电阻电压和电流的7组数据(如下表),请你在图5中作出热敏电阻的伏安特性曲线.图5(2)由此曲线可知,该热敏电阻的阻值随电压的增大而________(选填“增大”或“减小”).该同学选择的电流表是________(选填“B”或“C”),选择的滑动变阻器是________(选填“D”或“E”).(3)请在虚线框中画出该同学完成此实验的电路图(热敏电阻符号为)【实验电路设计的思路与方法】电路设计也是高考实验题中常考题型之一.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.任何实验电路都由测量电路和控制电路构成,测量电路又由电表和被测元件构成,而控制电路由变阻器、开关、电源构成.在测量电路中,一般由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.在控制电路中,变阻器有分压式、限流式两种接法,若变阻器阻值较小,一般设计为分压式;若变阻器阻值较大,一般设计为限流式,在二者都可行时,应先考虑限流方式,但下面三种情形必须设计为分压式接法:①数据要求从0开始;②变阻器阻值太小、限流限不住;③变阻器调节时,不能获取有区分度的多组数据.例3某同学为了描绘一个标有“12 V,6 W”的小灯泡的伏安特性曲线,他到实验室寻找到了一些仪器,但没找到电压表,找到的器材规格如下:A.电流表A1(0~0.5 A,内阻为0.5 Ω)B.电流表A2(0~0.6 A,内阻约为0.3 Ω)C.电阻箱R1(0~9 999.9 Ω,最小调节量0.1 Ω)D.电阻箱R2(0~99.9 Ω),最小调节量0.1 Ω)E.滑动变阻器R3(0~50 Ω,额定电流为1.5 A)F.滑动变阻器R4(0~5 Ω,额定电流为3 A)G.16 V直流电源H.开关、导线若干,待测灯泡利用现有器材,结合所学知识,请你替这位同学设计本实验.(1)画出实验原理图;(2)以上器材中电阻箱应选用________,滑动变阻器应选用________(填代号).(3)写出小灯泡两端电压的表达式,并说明式中符号的意义:_______________________________________________________________________ 答案课堂探究例1(1)如图所示(4)1.64×103(1.58×103~1.65×103均对)例2(1)如下图所示(2)减小B D(3)如图所示(2)R1R4(3)(I2-I1)R1-I1R A1I1、I2分别是A1、A2的读数,R1、R A1分别是R1、A1的阻值【当堂巩固】1.在描绘小电珠的伏安特性曲线时,采用如图7-4-5所示电路,实验中发现移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数变化而电压表的指针不动,下列原因可能的是()图7-4-5A.灯泡中灯丝已烧断B.滑片接触不良C.灯泡内部短路D.滑动变阻器A端接触不良解析:选C.由题图知,移动滑片时,因电流表示数有变化,故和电流表串联的回路中不存在断点,故A错.若滑片接触不良,电路中不可能有电流,故B错.若滑动变阻器A端接触不良,滑片移动时电流表和电压表读数均变化,故D错.若灯泡内短路则灯泡两端电压为零,电压表指针不变,移动滑片时,只有电流表指针变化,故选C.2.为探究小电珠L的伏安特性,连好如图7-4-6所示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小电珠中的电流由零开始逐渐增大,直到小电珠正常发光,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()图7-4-7解析:选C.由于小电珠灯丝的电阻随温度的升高而增大,随着电珠两端电压逐渐增大,灯丝温度逐渐升高,其电阻逐渐增大,则在U-I图象中斜率应逐渐增大,故C正确.3.“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,选用的电路图应是()图7-4-8解析:选B.由于小灯泡的电阻很小,所以电流表应外接,故A、C错;又因描绘小灯泡的伏安特性曲线从电压为零开始,所以要用分压接法,故B选项正确,D错.4.有一规格为“220 V 100 W”的灯泡,现用一准确的欧姆表测其电阻,测量的结果是( )A .大于484 ΩB .等于484 ΩC .小于484 ΩD .无法确定解析:选C.R =U 2P =2202100 Ω=484 Ω,是灯发热状态下的电阻.用欧姆表测量时,灯丝温度为室温,所以其阻值比484 Ω小.5.(2012·浙江五校联考)有一个小灯泡上有“4 V 2 W”的字样,现要描绘这个小灯泡的伏安特性曲线.现有下列器材供选用:A .电压表(0~5 V ,内阻10 kΩ)B .电压表(0~10 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(10 Ω,2 A)F .滑动变阻器(1 kΩ,1 A)G .学生电源(直流6 V),还有电键、导线若干(1)实验中所用电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______(用序号字母表示).(2)为使实验误差尽量减小,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.图7-4-9(3)某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线(如图7-4-9所示),若用电动势为3 V 、内阻为2.5 Ω的电源给该小灯泡供电,则该小灯泡的实际功率是______ W.答案:(1)A D E (2)如图(3)0.86.发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件.它的电路符号如图7-4-10甲所示,正常使用时,带“+”的一端接高电势,带“-”的一端接低电势.某同学用实验方法探究二极管的伏安特性,现测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如表中所示.图7-4-10(1)在图乙中的虚线框内画出实验电路图.(除电源、开关、滑动变阻器外,实验用电压表V:内阻R V约为10 kΩ,电流表mA:内阻R A约为100 Ω)(2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线.(3)根据(2)中画出的二极管的伏安特性曲线,简要说明发光二极管的电阻与其两端电压的关系__________________.解析:(1)同时测定二极管上的电流和电压时,由欧姆定律分析表格中的每一组数据,可以看出发光二极管的电阻是变化的,变化的范围大约在100~500 Ω之间,故电流表的内阻对测量结果影响较大,利用电流表外接法误差较小.而测量数据应从0开始,滑动变阻器采用分压式接法,才能得到足够多的数据.(2)将表格提供的数据在方格纸上描点,平滑连接各点可画出U-I图线.答案:(1)实验电路图如图所示(3)发光二极管的电阻随其两端电压的增大而呈现非线性减小7.(2012·宁波模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按如图7-4-11所示方式连接好电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:图7-4-11(1)若不管怎样调节滑动变阻器,小电珠亮度能发生变化,但电压表、电流表的示数总不能为零,则可能是______导线断路.(2)某同学测出电源和小电珠的U-I图线如图7-4-12所示,将小电珠和电阻R串联后接到电源上,要使电路中电流为1.0 A,则R=______ Ω.图7-4-12(3)某同学在实验中还测出a 、b 、c 三种元件的伏安特性曲线分别如图7-4-13中的a 、b 、c ,下列说法正确的是________.图7-4-13A .a 可以作为标准电阻使用B .b 能作为标准电阻使用C .b 的阻值随电压升高而增大D .c 的阻值随电压升高而增大解析:(1)若调节滑动变阻器,小电珠的亮度变化,但电压表、电流表示数总不能为零,说明滑动变阻器不起分压作用,所以可能是g 导线断路.(2)由电源的U -I 图线知E =3.0 V ,r =1 Ω,当小电珠与电阻串联后,由闭合电路欧姆定律得E =I (R +r +R 灯)又由小电珠的U -I 图线得 R 灯=UI =1.2 Ω解得R =0.8 Ω.(3)因a 元件的I -U 线是直线,说明其阻值不随电压的变化而变化,故可作为标准电阻,故A 对,B 错;因I -U 图线的斜率的倒数表示电阻值,故C 对,D 错.答案:(1)g (2)0.8 (3)AC。
第5节实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线一、单选题1在如图甲所示的电路中,电源电动势为 3.0 V ,内阻不计,L i、L2、L a为3个特殊材料制成的相同规格小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示•当开关S闭合时A. L3两端的电压为L i的4倍B. 通过L a的电流为L2的2倍C. L i、L2、L a的电阻都相同D. L a消耗的电功率为0.75 W二、填空题2. “描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“ 3 V 1.5 W ”的灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:A直流电源3 V(内阻可不计)B. 直流电流表0〜600 mA(内阻约0.5 Q)C. 直流电压表0〜3 V(内阻约3 k Q )D. 滑动变阻器(10 Q, 1 A)E. 滑动变阻器(1 k Q, 300 mA)F. 开关、导线若干(1) 本实验中滑动变阻器选用 ________ (选填“ D'或“ E').(2) 某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如下图所示,电路中所有元器件都是完好的,且电压表和电流表已调零.闭合开关后发现电压表的示数为3 V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则可确定断路的导线是_________ ;若电压表示数为零,电流表的示数为0.3 A,小灯泡亮,则断路的导线是 ________ ;若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表示数不能调为零,则断路的导线是______ .(3) 下表中的各组数据是该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在如图所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线•3. 某实验小组在进行课外实验探究中,要描绘一个标有“ 3.8 V 1 W ”的小灯泡的R-U曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下器材可供选择:A. 电压表V(量程5 V,内阻约为5 k Q)B. 直流电源E(电动势4.5 V,内阻不计)C. 电流表A i(量程300 mA内阻约为1 Q)D. 电流表A(量程800 mA 内阻约为0.4 Q)E. 滑动变阻器R(阻值0〜20 Q )(1)实验中为了比较准确地测量且方便调节,电流表应选用(选填“ A”或“A2”);(2)实验中要求小灯泡电压从零开始逐渐增大到额定电压,测量误差尽可能小.请你为该实验小组设计电路图,画在下面虚线方框中;K(3)根据实验数据,该实验小组计算并描绘出了R- U的图像,与理想情况略有偏差,如上图甲所示.由图像可知,当所加电压为 2.00 V时,灯泡实际消耗的电功率为____________ W小数点后保留两位数字);⑷小灯泡的I -U图像如上图乙所示.则流过小灯泡的电流I随电压U变化的图线是____________ (请选填①或②).4. 在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时,所用电流表内阻约为几欧,电压表内阻约为十几千欧.实验中得到了多组数据,通过描点连线在I —U坐标系中得到了小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示.(1)在虚线框中画出实验电路原理图,并在图乙中用笔画线代替导线连接电路.⑵ 根据图甲,可确定小灯泡的功率 P 与U 2和P 与I 2的关系,下列示意图中合理的是 ________ •(3)将被测小灯泡、定值电阻R 和电源串联成如图丙所示的电路.电源电动势为 6.0 V,内阻为1.0 Q .若电路中的电流为0.40 A ,则定值电阻R 所消耗的电功率为W.5•在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,采用如图 1所示电路.(1) 请根据图1在图2中进行实物连线.⑵ 某同学在实验中得到下面一组U和I的数据:序号 1 23 4 56789U/V0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 1.00 1.50 2.00 3.00 I/A0.05 0.08 0.10 0.110.12 0.16 0.19 0.22 0.270 2 4 h K i/A r甲乙iM冈图3是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线•从图线上可以看出,当通过小灯泡的电流逐渐增大时,灯丝的阻值逐渐__________ 这表明灯丝的电阻率随温度升高而________ •(以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)(3)将本实验中的小灯泡两端加 3.0 V 的电压,则小灯泡的实际功率约为W若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0 Q的直流电源两端,则小灯泡的实际功率约为_____________________ W(以上两空的结果均保留2位有效数字)6•某同学想描绘两个非线性电阻的伏安特性曲线,实验电路图如图甲所示.(1)在图乙中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整.(2) ______________________________________________ 该同学利用图甲的原理图分别作出了这两个非线性电阻的伏安特性曲线,如图所示.由图可知,这两个元件的阻值随电压的增大而______________________________________ (选填“增大”或“减小”)(3)现先将这两个电阻并联,然后接在电动势E= 9.0 V、内电阻r°= 2.0 Q的电源上.①请在图丙中作出并联电阻部分的I并一U并图线;②根据图线可以求出电阻R消耗的功率P i = __________________ ,电阻R2消耗的功率P2= ____________ :7.某学习小组探究电学元件的伏安特性曲线.(1)甲同学要描绘一个标有“ 3.6 V 1.2 W的小灯泡的伏安特性曲线,除了导线和开关外,还有以下可供选择的器材:电压表V(量程5 V,内阻约为5 k Q)电流电源E(电动势4.5 V,内阻不计)电流表A i(量程350 mA内阻约为1 Q)电流表A(量程150 mA内阻约为2 Q)滑动变阻器R(阻值0〜200 Q)滑动变阻器F2(阻值0〜10 Q )实验中电流表应选________ ,滑动变阻器应选________ (填写器材代号);在方框中画出完整的实验电路图,并标明器材代号.K(2) ____________ 乙图学利用甲同学的电路分别描绘了三个电学元件的伏安特性曲线,如图甲所示.然后他用如图乙所示的电路分别给三个元件供电,并测出给元件 1 和元件2 供电时的电流和电压值,分别标在图甲上(A点和B点)•已知9.0 Q,该电源的电动势E'= ___________ V,内电阻r'= ______________ Q.用图乙的电路单独给元件3供电时,元件3的电功率P= __________ W.第5节实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线【考点集训】1. D2. ⑴D (2)d h g⑶(3) 0.44⑷①4. (1)答案如下图⑵D (3)0.64⑵增大增大(3)0.81(0.80 〜0.82 均对)0.62(0.60 〜0.64 均对)(2)3.0 1.00.25.⑴。
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。
知识目标实验描绘小灯泡的伏安特性曲线 6.用描点法在坐标纸上标出各组U、I值的对应点位置。
7.用平滑曲线将各点依次连接起来。
8.分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律。
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、线路原理图因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小( 10Q左右)所以测量电路应该选用安培表外接法。
因为作图需要多个点,所以控制电路选用滑动变阻器分压式接法。
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;电压表开始时应选用再改用0-15V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4.断开电键,整理好器材。
5.在坐标纸上以I为横轴,以U为纵轴、并选取适当的单位。
A记录表格:次数n123456789101112电压U电流I1六、实验注意事项.对“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,应明确以下几点:1.由欧姆定律可知,对一纯电阻用电器,有l=U/R.因此,当R为定值时,1 —U图线应为一过原点的直线.但由于小灯泡的灯丝在其两端电压由0增至额定电压过程中,灯丝温度由室温升高到近2000 C ,因此灯丝电阻率有明显增大,故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线2.实验用的小灯泡通常为“3.8V 0.3A”一类小电珠,其在白炽状态下电阻很小,在室温下电阻更小,因此为减小实验误差,测量电路应采用电流表外接法0-3V 量程,当电压调到接近3V时,U、丨值,记录于表格。
小灯泡的伏安特性曲线实验报告小灯泡的伏安特性曲线实验报告引言:伏安特性曲线是电器工程中常见的实验,通过对电器元件的电压和电流之间的关系进行测量和分析,可以得到该元件的伏安特性曲线。
本实验旨在通过对小灯泡的伏安特性曲线进行测量和分析,探究小灯泡的电阻特性以及其在电路中的应用。
实验材料和方法:实验所需材料包括小灯泡、电压表、电流表、直流电源以及导线等。
实验方法如下:1. 将小灯泡与电路连接,其中电压表并联在小灯泡两端,电流表串联在小灯泡的一端。
2. 调节直流电源的电压,从0V开始逐渐增加,同时记录电压表和电流表的读数。
3. 每隔一定电压间隔,记录相应的电流值,直至小灯泡熄灭。
实验结果:根据实验数据绘制小灯泡的伏安特性曲线图,可以得到如下结果:1. 在小灯泡未点亮时,电流几乎为零,随着电压的增加,电流逐渐增大。
2. 当电压达到一定值时,小灯泡开始点亮,此时电流急剧增加。
3. 随着电压的继续增加,小灯泡的亮度逐渐增强,电流也随之增大。
4. 在小灯泡达到最大亮度时,电流达到峰值,此时小灯泡的电阻最小。
5. 当电压继续增加,小灯泡的亮度开始减弱,电流逐渐减小。
6. 当电压达到一定值时,小灯泡熄灭,此时电流几乎为零。
讨论与分析:通过对小灯泡的伏安特性曲线进行分析,可以得到以下结论:1. 小灯泡的电阻特性:从伏安特性曲线可以看出,小灯泡的电阻随着电压的增加而减小,当电压达到一定值时,小灯泡的电阻最小。
这是因为在小灯泡点亮之前,灯丝的电阻非常大,所以电流几乎为零;而当电压增加到一定值时,灯丝开始加热,电阻减小,从而导致电流增大。
2. 小灯泡的亮度与电流的关系:从伏安特性曲线可以看出,小灯泡的亮度与电流呈正相关关系。
随着电流的增大,小灯泡的亮度也增强;而当电流减小时,小灯泡的亮度也随之减弱。
3. 小灯泡的工作范围:从伏安特性曲线可以看出,小灯泡只在特定的电压范围内工作,当电压过低或过高时,小灯泡将无法点亮或熄灭。
这是因为小灯泡的工作需要一定的电压和电流条件,只有在这个范围内,小灯泡才能正常工作。