实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线

1、实验：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 1.1.描绘小灯泡的伏安特性曲线，分析曲线的描绘小灯泡的伏安特性曲线，分析曲线的变化规律。变化规律。2.2.会分析设计实验电路以及如何确定实验器会分析设计实验电路以及如何确定实验器材的规格，熟练操作，正确进行数据处理。材的规格，熟练操作，正确进行数据处理。 实验目的实验目的实验原理实验原理 金属导体的电阻率随温度的升高而增大，金属导体的电阻率随温度的升高而增大，从而使金属导体的电阻随温度的升高而增大，从而使金属导体的电阻随温度的升高而增大，因此，对一只灯泡来说，未正常发光和正常因此，对一只灯泡来说，未正常发光和正常发光时灯丝的电阻可

2、相差几倍甚至几十倍，发光时灯丝的电阻可相差几倍甚至几十倍，它的伏安特性曲线应该是一条曲线。根据部它的伏安特性曲线应该是一条曲线。根据部分电路欧姆定律分电路欧姆定律 得：得： ，即，即在在I IU U坐标系中，图线的斜率等于电阻的倒坐标系中，图线的斜率等于电阻的倒数。数。RUIRUI1实验器材实验器材 小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干。学生电源、开关、导线若干。实验步骤实验步骤1 1、确定电流表、电压表的量程，采用电流、确定电流表、电压表的量程，采用电流表表外接法外接法，滑动变阻器采用，滑动变阻器采用分压式分压式接法，接法，按原理图

3、所示的电路图连接好实验电路。按原理图所示的电路图连接好实验电路。a b S2 2、把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路、把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最小的位置中的电阻值最小的位置( (图中最左端图中最左端a a点点），），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 S。3 3、改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几、改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数组相应的电流表、电压表的示数I I和和U U，记入，记入表格内，断开开关表格内，断开开关S S。4 4、在坐标系上建立一个直角坐标系，、在坐标系上建立一个直角坐标系，纵坐纵坐标表示电流标表示电流I

4、I，横坐标表示电压，横坐标表示电压U U，用平滑曲用平滑曲线将各数据点连接起来，得到伏安特性曲线。线将各数据点连接起来，得到伏安特性曲线。实物连接实物连接演示实验演示实验 数据处理及结论数据处理及结论 小灯泡的小灯泡的I-UI-U图线是一条曲线，如图所示，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而减小，说明灯丝的电阻随温度的升高而增大。大。提示：实验时，仔细观察小灯泡的铭牌，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可以比较容易算出小灯泡正常发光时的电阻，一

5、般为几欧或十几欧，与电流表的内阻，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，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中采用了电流表的外接法思考思考本实验中为什么要采用电流表外接法？本实验中为什么要采用电流表外接法？提示：本实验的目的是要绘制小灯泡的伏提示：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采用滑动变阻器分压接法本实验为什

6、么要采用滑动变阻器分压接法？本实验为什么要采用滑动变阻器分压接法？思考思考1 1因本实验要作出图线，要求测出因本实验要作出图线，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，一组包括零在内的电压、电流值，因此滑动变阻器要采用分压接法。因此滑动变阻器要采用分压接法。2 2开关闭合前滑动变阻器的滑片要移动开关闭合前滑动变阻器的滑片要移动到图中的到图中的a a点。点。注意事项注意事项3 3开关闭合后，调节变阻器滑片的开关闭合后，调节变阻器滑片的位置，使灯泡的电压逐渐增大，可位置，使灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值（如在电压表读数每增加一个定值（如0.5V0.5V）时，读取一次电流值；调节）时

7、，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要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。超过小灯泡的额定电压。4 4加在灯泡两端的电压不能过高，以免加在灯泡两端的电压不能过高，以免烧毁灯泡。实验时，应使灯泡两端电压烧毁灯泡。实验时，应使灯泡两端电压由低向高逐渐增大，不要一开始就使小由低向高逐渐增大，不要一开始就使小灯泡在高于额定电压下工作。因为灯丝灯泡在高于额定电压下工作。因为灯丝电阻随温度的升高而加大，如果灯丝由电阻随温度的升高而加大，如果灯丝由低温状态，直接超过额定电压使用，会低温状态，直接超过额定电压使用，会由于灯丝瞬间电流过大而烧坏灯泡。由于灯丝瞬间电流过大而烧坏灯泡。

8、 下图是某晶体二极管的伏安特性曲线，请你根据这条下图是某晶体二极管的伏安特性曲线，请你根据这条曲线说出通过二极管的电流和二极管两端的电压的关系曲线说出通过二极管的电流和二极管两端的电压的关系. .说一说说一说 由图线可以看出，二极管具有单向导由图线可以看出，二极管具有单向导电性，加正向电压时，二极管电阻较小，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迅速增大，此时的

9、电压称为反向击穿电压图象中，随着正向电压的增大，图压图象中，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线斜率增大，表示其电阻随正向电压的增大而减小增大而减小. .了解：了解：二极管的单向导电性二极管的单向导电性1 1、在、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实的实验中，除有一标有验中，除有一标有“6 V“6 V，1.5 W”1.5 W”的小灯的小灯泡、导线和开关外，还有：泡、导线和开关外，还有：A A直流电源直流电源6 V(6 V(内阻不计内阻不计) )B B直流电流表直流电流表0 03 A(3 A(内阻内阻0.1 0.1 以下以下) )C C直流电流表直流电

10、流表0 0300 mA(300 mA(内阻约为内阻约为5 )5 )D D直流电压表直流电压表0 010 V(10 V(内阻约为内阻约为15 k)15 k)E E滑动变阻器滑动变阻器10 10 ，2 A2 AF F滑动变阻器滑动变阻器1 k1 k，0.5 A0.5 A实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量并能进行多次测量(1)(1)实验中电流表应选用实验中电流表应选用_，滑动，滑动变阻器应选用变阻器应选用_(_(均用序号表示均用序号表示) )(2)(2)在方框内画出实验电路图在方框内画出实验电路图(3)(3)试将右上图所示器材连成实验电路。试将右上图所示器材连成实验电路。CD2 2小灯泡的伏安特性曲线不是直线，这是小灯泡的伏安特性曲线不是直线，这是因为：因为： ( )( )A A小灯泡是非纯电阻用电器小灯泡是非纯电阻用电器 B B任何导体的电阻率均随温度的升高而增任何导体的电阻率均随温度的升高而增大大 C C金属导体的电阻率一般随温度的升高而金属导体的电阻率一般随温度的升高而增大增大 D D以上说法均不正确以上说法均不正确C3 3在下图中，不论如何移动滑动变阻器的滑在下图中，不论如何移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数几乎不变，下列情况中，片，电压表的读数几乎不变，下列情况中