描绘小灯泡伏安特性曲线

描绘小灯泡伏安特性曲线第1页，共26页，2023年，2月20日，星期一1.【实验目的】1．描绘小灯泡的伏安特性曲线．2．分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律

第2页，共26页，2023年，2月20日，星期一取220V、100W以上功率的废灯泡的灯丝约2cm长一段。把灯丝与两节干电池及2.5V小灯泡串联起来，闭合电键灯泡发光并且较亮，再用火柴给灯丝加热，可见小灯泡变暗。金属导体的电阻随温度升高而增大做一做第3页，共26页，2023年，2月20日，星期一

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。

U/VI/AO第4页，共26页，2023年，2月20日，星期一2.【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．第5页，共26页，2023年，2月20日，星期一3.实验电路滑动变阻器采用“分压接法”.可使小灯泡两端的电压从零开始连续变化。安培表采用“外接法”.可使测出的小灯泡的电压、电流更准确。第6页，共26页，2023年，2月20日，星期一4.实验器材

4V0.7A”或“3.8V0.3A”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、电键、导线坐标纸、铅笔第7页，共26页，2023年，2月20日，星期一

(1)按照如图所示的电路图连接成实验电路（安培表外接，变阻器用分压式，开关处于断开状态，变阻器触头位于电压表读数为零处）。何处？

(2)闭合开关S，移动滑动变阻器触头位置，测出12组不同的电压值U和电流值I。并将测量数据填入表格。U00.20.40.60.81.01.21.62.02.42.83.23.63.8

I5.实验步骤第8页，共26页，2023年，2月20日，星期一

(3)在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴建立坐标系。在坐标系上描出各组数据所对应的点，将描出的点用平滑的曲线连结起来。就得小灯泡的伏安特性曲线。

I/AU/V00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.8

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25..............

(4)拆除电路，整理仪器。实验步骤第9页，共26页，2023年，2月20日，星期一6.【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．第10页，共26页，2023年，2月20日，星期一7.【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．第11页，共26页，2023年，2月20日，星期一*2.为使小灯泡上的电压能零开始连续变化，滑动变阻器应采用

连接。*1.小灯泡的电阻很小。当它与电流表串联时，电流表的分压影响很大，故为了准确测出小灯泡的伏安特性曲线，故电流表应采用

接法。

外分压式*3.本实验中，开关S闭合前应把滑动变阻器的滑动触头置于

的位置。电压表读数为零*4.小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大，故小灯泡的伏安特性曲线I—U图线应为斜率

曲线。渐小*5.画U—I曲线时不要画成折线，而应当画成平滑的曲线，对误差较大的点应当舍弃为。8.注意事项第12页，共26页，2023年，2月20日，星期一

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12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205发光情况不亮微亮逐渐变亮正常发光（1）在下图中画出I—U图线.（2）从图线上可以看出，当小灯泡的电功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是

。（3）这表明导体的电阻随着温度的升高而

。逐渐增大增大第13页，共26页，2023年，2月20日，星期一

例2、请按电路图连接好实物图。第14页，共26页，2023年，2月20日，星期一

例3、某同学研究三种导电元件的伏安特性，他根据实验中所测得的数据，分别绘制了I-U图线，如图所示，下列说法正确的是A．图（1）的元件可以作为标准电阻使用B．图（2）的阻值随电压升高而增大C．图（3）的阻值随电压升高而增大D．只有图（2）才是可能的第15页，共26页，2023年，2月20日，星期一例4、一个标有“4V，3W”的小灯泡，当小灯泡两端的电压U由零逐渐增大到4V的过程中，电压U和电流I的关系可用图像表示，在下列图中四个图像中，肯定不符合实际的是第16页，共26页，2023年，2月20日，星期一I/10-1AU/V06AB1.51.03

例5、小灯泡的一段伏安特性曲线如图所示，由图可知，在电压由3V增加到6V时，灯丝的电阻因温度的影响改变了多少？第17页，共26页，2023年，2月20日，星期一【例6】图3中所示器材为某同学测绘额定电压为2.5V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．(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”)B图3第18页，共26页，2023年，2月20日，星期一(3)实验中测得有关数据如下表：U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27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41.02.03.00.10.20.3I/AU/V第19页，共26页，2023年，2月20日，星期一例7．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，除标有“6V

1.5W”字样的小电珠、导线和开关外，还有下列器材：A．直流电源(6V，内阻不计)B．直流电流表(量程为3A，内阻0.1Ω以下)C．直流电流表(量程为300mA，内阻约为5Ω)D．直流电压表(量程为10V，内阻约为15kΩ)E．滑动变阻器(10Ω，2A)F．滑动变阻器(1kΩ，0.5A)实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．(1)实验中电流表应选用______，滑动变阻器应选用______．(均用序号表示)CE第20页，共26页，2023年，2月20日，星期一(2)在虚线框内画出实验电路图．第21页，共26页，2023年，2月20日，星期一(3)试将如图9所示的器材连成实物电路图9

第22页，共26页，2023年，2月20日，星期一例8.通过实验描绘：一个“2.5V，0.2W”小灯泡的伏安特性曲线，可供选择的仪器有A.0～0.6A，电阻为0.2Ω的电流表B.0～100mA,电阻为5Ω的电流表C.0~3V,电阻为10KΩ的电压表D.0~15V,电阻为50KΩ的电压表E.最大电阻为20Ω额定电流为1.0A的滑动变阻器F.最大电阻为1KΩ额定电流为0.1A的滑动变阻器G.蓄电池6V、导线、电键要求实验灯泡电压从零逐渐增大到额定电压。（1）电压表应选

.

电流表应选

.

滑动变阻器选

.（2）画出电路图

AVVCBE第23页，共26页，2023年，2月20日，星期一例9.现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡（图中用表示）的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.1V～4V.现有器材：直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)，电压表(量程4.5V,内阻约为4×104Ω),电流表(量程250mA，内阻约为2Ω)，电流表（量程500mA，内阻约为1Ω）,滑动变阻器R1:阻值范围0—10Ω,额定电流2A滑动变阻器R2:阻值范围0—200Ω,额定电流0.5A电键S，导线若干。

⑴如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是

（填“A1”或“A2”）,应该选用的滑动变阻器是

（填“R1”或“R2”）。A2

R1

第24页，共26页，2023年，2月20日，星期一⑵应选用下图所示的哪个电路进行实验？

⑶按照正确的电路图连接下图的实物图A第25页，共26页，2023年，2月20日，星期一⑷通过实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压),在上图中画出小灯泡的I一U曲线.U/VI/AI/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V00.2