描绘小灯泡的伏安特性

五. 数据处理
次数n 1 2 3 4 5 6
1.根据表格读取数据 电压U
电流I
2.作I－U图像:
(1).以I为纵轴，U为横轴， 选择适当标度
(2).根据数据描点，用平滑曲线 1
R
六. 本卷须知
1、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，应采用分压接法
三.实验器材
直流电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电压表、电流 表、导线等
测量电路
Rx
控制电路
0
四.实验电路 1.测量电路：
测量电路
Rx
小灯泡电阻较小
一般选择外接法
控制电路
0
2.控制电路：
因为要做I-U图像，要大范围获取数据，用分压法
0 ~U (1)分压接法特点：调压范围大
(2).滑动变阻的选择:一般选比待测电阻稍小的即:RX>R滑
2、因被测小灯泡电阻较小,与电流表内阻相近，应采用 外接法
3、开场时应使小灯泡的电压从0逐渐增大，注意电压不 要超过灯泡的额定电压
4、作I-U图时，选择适宜标度，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
1、在“描绘小电珠的伏安特性曲线〞实验中，用导线a、b、c、d、
e、f、g和h按甲图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：
〔1〕假设不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但
g 电压表、电流表的示数总不能为零，那么可能是
导线断路．
〔2〕某同学测出电源和小电珠的U-I图线如乙图所示，将小电珠和
电Ω．阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0A，那么R0=.8
实验九：描绘小灯泡的伏安特性曲线

金属导体的电阻随温度升高而增大
.
3
据部分电路的欧姆定律知，定值电阻R两端的电 压U与电流I成正比，即U=IR，其I—U图线是一条过
原点的直线。由于小灯泡灯丝的电阻率随着温度的 升高而增大，其电阻也随着温度的升高而增大，故 小灯泡的伏安特性曲线应为曲线。
I/A
O
U/V
.
4
2.【实验原理】
1．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－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：因为小灯泡的电阻很小， 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．
线，对误差较大的点应当舍弃. 为。
12
例1、某同学在做测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中得 到如下一组U和I的数据
编号
1
U/V
0.20
I/A
0.020
发光情况
2 0.60 0.060
不亮
3 1.00 0.100
4 1.40 0.140 微亮
5
6
1.80
2.20
0.170
0.190
逐渐变亮
7
8
2.60
I/A
0.25 0.20 0.15 0.10 0.05
0
..
.
..
....
...
..
U/V
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8
(4) 拆除电路，整理仪器。
.
9
6.【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．

说一说
由图线可以看出，二极管具有单向导电性，加正向电压时，二极管电阻较小，通过二极管的电流较大；如果给二极管加反向电压，当电压较小时，几乎没有电流；当电压增大到一定程度时，电流迅速增大，此时的电压称为反向击穿电压．图象中，随着正向电压的增大，图线斜率增大，表示其电阻随正向电压的增大而减小.
了解：二极管的单向导电性
本实验中为什么要采用电流表外接法？
思考
提示：实验时，仔细观察小灯泡的铭牌，可以比较容易算出小灯泡正常发光时的电阻，一般为几欧或十几欧，与电流表的内阻差不多大，比电压表的内阻要小得多，电压表的分流作用可以忽略，所以在实验中采用了电流表的外接法．
03
02
01
提示：本实验的目的是要绘制小灯泡的伏安特性曲线，这就要求小灯泡上的电压从零开始，测出多组数据进行描点，因此要采用滑动变阻器分压接法．
实验器材
小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干。
PART.01
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，按原理图所示的电路图连接好实验电路。
实验步骤
a b S
01
03
02
实物连接
演示实验
数据处理及结论
小灯泡的I-U图线是一条曲线，如图所示，曲线上的点和坐标原点连线的斜率随电压的增大而减小，说明灯丝的电阻随温度的升高而增大。
1、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“6 V，1.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：
B
D
F
A
C
E
直流电源6 V(内阻不计)
直流电流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0～300 mA(内阻约为5 Ω)
滑动变阻器10 Ω，2 A

图6
为了减小误差，应使R≪RV，故此法测较小电阻好 D.乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R≫RA，故此法测较
大电阻好
12
2.在测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，所用器材有：小灯泡L、量程恰 当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、开关S等，要求小 灯泡两端电压从0开始变化. (1)实验中滑动变阻器应采用__分__压___接法(填“分压”或“限流”). 答案
图3
(3)请根据(1)中所选电路，把图4中所示的 实验器材用实线连接成实物电路图. 答案
如图所示 图4
二、实验数据的处理
例2 图5甲为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小 灯泡的额定电压为3 V.
图5 (1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图.
答案 解析 见解析图
(2)完成下列实验步骤： ①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，滑片应停留在滑动变阻器的最 __左____(选填“左”或“右”)端； ②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， 记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压； 答案 解析
总结提升
1.首先要根据表中数据选择合适的标度； 2.描点后用平滑的曲线连接，个别偏离较远的点应舍去.
3
达标检测
1.在图6中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确
的是 答案 解析 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<R真
C.甲中误差由电压表分流引起，
(1)实验时，选用图3__甲___(选填“甲”或“乙”)的电路图来完成实验，
请说明理由：_描__绘__小__灯__泡__的__I_－__U_图__线__所__测__数__据__需__从__零__开__始__，__并__要__多__测___