实验11描小灯泡伏安特性

1、【实验目的实验目的】1描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线2分析曲线的变化规律分析曲线的变化规律【实验原理实验原理】1用电流表测出流过小灯泡的电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流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组压，测出多组(u，i)值，在值，在ui坐标系坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来将这些点连接起来2电流表外接：因为小灯泡电阻很小，电流表外接：因为小灯泡电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大如果电流表内接，误差明显较大滑动变阻器采用分压式：使电压能从滑动变阻器采用分压式：使电压能从0开开始连续变

2、化始连续变化【实验器材实验器材】小灯泡小灯泡(“4 v,0.7 a”或或“3.8 v,0.3 a”)、4 v6 v学生电源、滑动变阻器、电压表、学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、坐标纸、铅笔电流表、开关、导线若干、坐标纸、铅笔【实验步骤实验步骤】图图10103 31 11按图按图1031连接好实验电路连接好实验电路2把滑动变阻器的滑片把滑动变阻器的滑片p调节到调节到a端，端，电路经检查无误后，闭合开关电路经检查无误后，闭合开关s.3改变滑动变阻器滑片的位置，读出改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数几组相应的电流表、电压表的示数i和和u，记入表格内，断

3、开开关记入表格内，断开开关s.4在坐标纸上建立一个直角坐标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，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，便用平滑曲线将各数据点连接起来，便得到伏安特性曲线得到伏安特性曲线5整理实验器材整理实验器材一、滑动变阻器限流接法和分压一、滑动变阻器限流接法和分压接法的选择接法的选择1两种接法比较两种接法比较2.限流电路、分压电路的选择原则：限流电路、分压电路的选择原则：限流式适合测量阻值小的电阻限流式适合测量阻值小的电阻(跟滑动跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变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阻器的总电

4、阻还小)分压式适合测量阻值分压式适合测量阻值较大的电阻较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要一般比滑动变阻器的总电阻要大大)两种电路均可使用的情况下，应优先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采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低单、耗能低下列三种情况下，必须采用分压下列三种情况下，必须采用分压接法接法(1)要使某部分电路的电压或电流要使某部分电路的电压或电流从零开始连续变化从零开始连续变化(2)采用限流接法，电路中的最小采用限流接法，电路中的最小电流电流(电压电压)超过仪表量程或电阻的最大超过仪表量程或电阻的最大允许电流允许电流(3)滑动变阻器远小于被

5、测电阻或滑动变阻器远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻阻值远大于滑电路中串联的其他电阻阻值远大于滑动变阻器动变阻器二、误差分析二、误差分析1由于电压表不是理想电表，内阻并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，则电流表示数过大流表外接，则电流表示数过大2测量时读数带来误差测量时读数带来误差3在坐标纸上描点、作图带来误差在坐标纸上描点、作图带来误差三、注意事项三、注意事项1本实验中被测小电珠灯丝的电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阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法流表外接法2本实验要作出本实

6、验要作出ui图线，要求图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法值，故控制电路必须采用分压接法3为保护元件不被烧毁，开关闭为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图合前变阻器滑片应位于图1031中中的的a端端4加在小灯泡两端的电压不要超加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电压过其额定电压5连图线时连图线时 曲线要平滑，不在图曲线要平滑，不在图线上的数据点应均匀分布在图线两线上的数据点应均匀分布在图线两侧，绝对不要画成折线侧，绝对不要画成折线题型一题型一 仪器的选择和电路的设计仪器的选择和电路的设计例例1图图10103 32 2器材器

7、材(代号代号)规格规格电流表电流表(a1)电流表电流表(a2)电压表电压表(v1)电压表电压表(v2)滑动变阻器滑动变阻器(r1)滑动变阻器滑动变阻器(r2)直流电源直流电源(e)开关开关(s)导线若干导线若干量程量程050 ma，内阻约为，内阻约为50 量程量程0200 ma，内阻约为，内阻约为10 量程量程03 v，内阻约为，内阻约为10 k量程量程015 v，内阻约为，内阻约为25 k阻值范围阻值范围015 ，允许最大电，允许最大电流流1 a阻值范围阻值范围01 k，允许，允许最大电流最大电流100 ma输出电压输出电压6 v，内阻不计，内阻不计图图10103 33 3(1)为提高实验结

8、果的准确程度，电流为提高实验结果的准确程度，电流表应选用表应选用_；电压表应选用；电压表应选用_；滑动变阻器应选用；滑动变阻器应选用_(以上均填器材代号以上均填器材代号)(2)为达到上述目的，请在图为达到上述目的，请在图1033中的虚线框内画出正确的实验电路原理图，中的虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号并标明所用器材的代号(3)若发现实验测得的伏安特性曲若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？相同点：有何异同点？相同点：_；不同点：不同点：_.【解析

9、解析】从该电器元件的伏安从该电器元件的伏安特性曲线可看出，所选用的电流表量特性曲线可看出，所选用的电流表量程应大于程应大于0.12 a，故电流表选用，故电流表选用a2，所，所选用的电压表量程应大于选用的电压表量程应大于2.5 v，但为，但为了减小读数误差，电压表选了减小读数误差，电压表选v1，本实，本实验电路中滑动变阻器应采用分压接验电路中滑动变阻器应采用分压接法，故滑动变阻器应选用法，故滑动变阻器应选用r1；从伏安；从伏安特性曲线的形状可以看出电器元件的特性曲线的形状可以看出电器元件的阻值随电压变化的规律阻值随电压变化的规律【答案答案】(1)a2v1r1(2)如图如图1034图图10103

10、34 4(3)相同点：通过该元件的电流与相同点：通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系与电压的变化关系都是非线性关系不同点：该元件的电阻值随电压不同点：该元件的电阻值随电压的升高而减小，而小电珠的电阻值随的升高而减小，而小电珠的电阻值随电压的升高而增大电压的升高而增大【方法技巧方法技巧】仪器选择的一般顺序仪器选择的一般顺序是先易后难首先确定出必须使用而又不是先易后难首先确定出必须使用而又不必选择的仪器，然后以其为突破口，根据必选择的仪器，然后以其为突破口，根据电路要求和电路计算，选择出电源、滑动电路要求和电路计算，选择出

11、电源、滑动变阻器、电流表、电压表以及合理的量变阻器、电流表、电压表以及合理的量程待测电阻的额定电流、额定电压程待测电阻的额定电流、额定电压(估估算值算值)是选择合适量程的电流表和电压表是选择合适量程的电流表和电压表的重要依据的重要依据题型二题型二 实物连线和实验原理的考查实物连线和实验原理的考查例例2(2008年高考天津卷年高考天津卷)用下列器材组装成描用下列器材组装成描绘电阻绘电阻r0伏安特性曲线的电路，请将实物图伏安特性曲线的电路，请将实物图1035连线成为实验电路连线成为实验电路微安表微安表a(量程量程200 a，内阻约，内阻约200 )；电压表电压表v(量程量程3 v，内阻约，内阻约10 k)；电阻电阻r0(阻值约阻值约20 k)；滑动变阻器滑动变阻器r(最大阻值最大阻值50 ，额，额定电流定电流1 a)；电池组电池组e(电动势电动势3 v，内阻不计，内阻不计)；开关开关s及导线若干及导线若干图图10103 35 5图图10103 36 6以看出以看出r0ra，故采用电流表内接法，故采用电流表内接法画出电路原理图如图画出电路原理图如图1036所示所示把实物图与原理图结合起来完成把实物图与原理图结合起来完成连线，注意电压表、电流表的正、负连线，注意电压表、电流表的正、负接线柱，保证电流从正接线柱进从负接线柱，保证电流从正