描繪小燈泡伏安特性曲線

1、 實驗一：描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗一：描繪小燈泡的伏安特性曲線1.【實驗目的】1描繪小燈泡小燈泡的伏安特性曲線2分析小燈泡小燈泡伏安特性曲線的變化規(guī)律 取取220V220V、100W100W以上功率的廢燈泡的燈絲約以上功率的廢燈泡的燈絲約2cm2cm長一段。把燈絲與兩節(jié)干電池及長一段。把燈絲與兩節(jié)干電池及2.5V2.5V小燈泡串聯(lián)起小燈泡串聯(lián)起來，閉合電鍵燈泡發(fā)光并且較亮，再用火柴給燈絲來，閉合電鍵燈泡發(fā)光并且較亮，再用火柴給燈絲加熱加熱，可見小燈泡變暗。，可見小燈泡變暗。金屬導體的電阻隨溫度金屬導體的電阻隨溫度升高升高而而增大增大做一做做一做 據(jù)部分電路的歐姆定律知，據(jù)部分電路的歐姆定律

2、知，定值電阻定值電阻R R兩端的電兩端的電壓壓U U與電流與電流I I成正比，即成正比，即U U= =IRIR，其，其I IU U圖線是一條過圖線是一條過原點的原點的直線直線。由于。由于小燈泡燈絲小燈泡燈絲的電阻率隨著溫度的的電阻率隨著溫度的升高而增大，其電阻也隨著溫度的升高而增大，故升高而增大，其電阻也隨著溫度的升高而增大，故小燈泡的伏安特性曲線應為小燈泡的伏安特性曲線應為曲線曲線。 U/VI/AO2.【實驗原理】1用電流表測出流過小燈泡小燈泡的電流。用電壓表測出小燈泡小燈泡兩端的電壓，測出多組(U，I)值，在UI坐標系中描出各對應點，用一條平滑的曲線將這些點連起來2電流表外接：因為小燈泡小

3、燈泡的電阻很小，如果電流表內接，誤差明顯較大；滑動變阻器采用分壓式接法，使電壓能從零開始連續(xù)變化3.實驗電路實驗電路 滑動變阻器采用滑動變阻器采用“分壓接分壓接法法”. .可使小燈泡兩端的電壓從可使小燈泡兩端的電壓從零零開始連續(xù)變化。開始連續(xù)變化。 安培表采用安培表采用“外接法外接法”. .可可使測出的小燈泡的電壓、電流使測出的小燈泡的電壓、電流更準確。更準確。4.實驗器材實驗器材 4V 0.7A”或“3.8V 0.3A”的小小燈泡、電流表、電燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、壓表、滑動變阻器、電源、電鍵、導線電源、電鍵、導線坐標紙、鉛筆 (1)(1)按照如圖所示的電按照如圖所示的電路 圖 連

4、 接 成 實 驗 電 路路 圖 連 接 成 實 驗 電 路（安培表（安培表外接外接，變阻器，變阻器用用分壓式分壓式，開關處于，開關處于斷斷開開狀態(tài)，變阻器狀態(tài)，變阻器觸頭觸頭位位于電壓表讀數(shù)為于電壓表讀數(shù)為零零處）。處）。何處？何處？ (2)(2)閉合開關閉合開關S S，移動滑移動滑動變阻器觸頭位置，動變阻器觸頭位置，測出測出1212組不同的電壓值組不同的電壓值U U和電流值和電流值I I。并將測量數(shù)據(jù)填入并將測量數(shù)據(jù)填入表格。表格。 U U0 00.20.2 0.40.4 0.60.6 0.80.8 1.01.0 1.21.2 1.61.6 2.02.0 2.42.4 2.82.8 3.23

5、.2 3.63.6 3.83.8 I I5.5.實驗步驟實驗步驟 (3) (3) 在坐標紙上以在坐標紙上以U U為橫軸，以為橫軸，以I I為縱軸建立坐標系。在坐標為縱軸建立坐標系。在坐標系上描出各組數(shù)據(jù)所對應的點，將描出的點用系上描出各組數(shù)據(jù)所對應的點，將描出的點用平滑平滑的的曲線曲線連連結起來。就得小燈泡的伏安特性曲線。結起來。就得小燈泡的伏安特性曲線。 I/AU/V0 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 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25. (4) (4) 拆除電路，整理儀器拆除電路，整理儀器。實驗步

6、驟實驗步驟6.【數(shù)據(jù)處理】1在坐標紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標系2在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應的點(坐標系縱軸和橫軸的標度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標紙為宜)3將描出的點用平滑的曲線連結起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線7.【誤差分析】1 1由于電壓表、電流表不是理想電表，由于電壓表、電流表不是理想電表，電表電表內阻內阻對電路的影響會帶來誤差對電路的影響會帶來誤差2 2電流表、電壓表的電流表、電壓表的讀數(shù)帶來誤差讀數(shù)帶來誤差，要嚴格，要嚴格按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)3 3在坐標紙上在坐標紙上描點、作圖描點、作圖帶來操作帶來操作誤差誤差* *2.2.為使小燈泡上的電壓能為使

7、小燈泡上的電壓能零零開始連續(xù)變化，滑動開始連續(xù)變化，滑動變阻器應采用變阻器應采用 連接。連接。 * *1.1.小燈泡的電阻很小。當它與電流表串聯(lián)時，電小燈泡的電阻很小。當它與電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大，故為了準確測出小燈泡的伏流表的分壓影響很大，故為了準確測出小燈泡的伏安特性曲線，故電流表應采用安特性曲線，故電流表應采用 接法。接法。 外外分壓式分壓式* *3.3.本實驗中，開關本實驗中，開關S S閉合前應把滑動變阻器的滑動閉合前應把滑動變阻器的滑動觸頭置于觸頭置于 的位置。的位置。電壓表讀數(shù)為零電壓表讀數(shù)為零* *4.4.小燈泡的燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，故小小燈泡的燈絲的電阻

8、率隨溫度的升高而增大，故小燈泡的伏安特性曲線燈泡的伏安特性曲線I IU U圖線應為斜率圖線應為斜率 曲線。曲線。漸小漸小* *5.5.畫畫U UI I曲線時曲線時不要畫成折線不要畫成折線，而應當畫成，而應當畫成平滑的曲平滑的曲線，線，對誤差較大的點應當舍棄為。對誤差較大的點應當舍棄為。8.8.注意事項注意事項 例例1 1、某同學在做測繪小燈泡的伏安特性曲線的實驗中得某同學在做測繪小燈泡的伏安特性曲線的實驗中得到如下一組到如下一組U U和和I I的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)編號編號12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.140

9、0.1700.1900.2000.205發(fā)光情況發(fā)光情況 不亮不亮 微亮微亮 逐漸變亮逐漸變亮 正常發(fā)光正常發(fā)光（1 1）在下圖中畫出）在下圖中畫出I IU U圖線圖線. . （2 2）從圖線上可以看出，當?。膱D線上可以看出，當小燈泡的電功率逐漸增大時，燈絲燈泡的電功率逐漸增大時，燈絲電阻的變化情況電阻的變化情況是是 。（3 3）這表明導體的電阻隨著溫）這表明導體的電阻隨著溫度的升高而度的升高而 。逐漸增大逐漸增大 增大增大 例例2、請按電路圖連接好實物圖。請按電路圖連接好實物圖。 例例3 3、某同學研究三種導電元件的伏安特性，他某同學研究三種導電元件的伏安特性，他根據(jù)實驗中所測得的數(shù)據(jù)，分

10、別繪制了根據(jù)實驗中所測得的數(shù)據(jù)，分別繪制了I-UI-U圖線，圖線，如圖所示，下列說法正確的是如圖所示，下列說法正確的是A A圖（圖（1 1）的元件可以作為標準電阻使用）的元件可以作為標準電阻使用B B圖（圖（2 2）的阻值隨電壓升高而增大）的阻值隨電壓升高而增大C C圖（圖（3 3）的阻值隨電壓升高而增大）的阻值隨電壓升高而增大D D只有圖（只有圖（2 2）才是可能的）才是可能的 例例4 4、一個標有一個標有“4 V4 V，3 W3 W”的小燈泡，當小燈泡的小燈泡，當小燈泡兩端的電壓兩端的電壓U U由零逐漸增大到由零逐漸增大到4 V4 V的過程中，電壓的過程中，電壓U U和和電流電流I I的關

11、系可用圖像表示，在下列圖中四個圖像中，的關系可用圖像表示，在下列圖中四個圖像中，肯定肯定不不符合實際的是符合實際的是I /10-1AU /V06AB1.51.03103040ABRRR【例6 】圖3中所示器材為某同學測繪額定電壓為2.5 V的小燈泡的IU特性曲線的實驗器材(1)根據(jù)實驗原理，用筆畫線代替導線，將圖中的實驗電路圖連接完整(2)開關S閉合之前，圖中滑動變阻器的滑片應該置于_(選填“A端”、“B端”或“AB中間”)B圖3(3)實驗中測得有關數(shù)據(jù)如下表：U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27根據(jù)表中的

12、實驗數(shù)據(jù)，在圖4中畫出小燈泡的IU特性曲線 圖圖41.02.03.00.10.20.3I/AU/V例7在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中，除標有“6 V1.5 W”字樣的小電珠、導線和開關外，還有下列器材：A直流電源(6 V，內阻不計)B直流電流表(量程為3 A，內阻0.1 以下)C直流電流表(量程為300 mA，內阻約為5 )D直流電壓表(量程為10 V，內阻約為15 k)E滑動變阻器(10 ，2 A)F滑動變阻器(1 k，0.5 A)實驗要求小電珠兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量(1)實驗中電流表應選用_ _，滑動變阻器應選用_(均用序號表示)CE(2)在虛線框內畫出實驗電路圖(

13、3)試將如圖9所示的器材連成實物電路 圖9 例例8.通過實驗描繪：一個通過實驗描繪：一個“2.5V，0.2W”小燈泡的伏小燈泡的伏安特性曲線，可供選擇的儀器有安特性曲線，可供選擇的儀器有A.00.6A，電阻為，電阻為0.2的電流表的電流表B.0100mA,電阻為電阻為5的電流表的電流表C.03V,電阻為電阻為10K的電壓表的電壓表D.015V,電阻為電阻為50K的電壓表的電壓表E.最大電阻為最大電阻為20額定電流為額定電流為1.0A的滑動變阻器的滑動變阻器F.最大電阻為最大電阻為1K額定電流為額定電流為0.1A的滑動變阻器的滑動變阻器G.蓄電池蓄電池6V、導線、電鍵、導線、電鍵要求實驗燈泡電壓

14、從零逐漸增大到額定電壓。要求實驗燈泡電壓從零逐漸增大到額定電壓。（1）電壓表應選）電壓表應選 . 電流表應選電流表應選 . 滑動變阻器選滑動變阻器選 .（2）畫出電路圖 AV VCBE例例9.9.現(xiàn)要測定一個額定電壓現(xiàn)要測定一個額定電壓4V4V、額定功率、額定功率1.6W1.6W的小的小燈泡（圖中用燈泡（圖中用 表示）的伏安特性曲線。要求所測表示）的伏安特性曲線。要求所測電壓范圍為電壓范圍為0.1V0.1V4V.4V.現(xiàn)有器材：現(xiàn)有器材：直流電源直流電源E(E(電動勢電動勢4.5V,4.5V,內阻不計內阻不計) )，電壓表電壓表 (量程量程4.5V,內阻約為內阻約為4104),電流表電流表 (

15、量程量程250mA，內阻約為，內阻約為2)，電流表電流表 （量程（量程500mA，內阻約為，內阻約為1）,滑動變阻器滑動變阻器R1:阻值范圍阻值范圍010,額定電流額定電流2A滑動變阻器滑動變阻器R2:阻值范圍阻值范圍0200,額定電流額定電流0.5A電鍵電鍵S，導線若干。，導線若干。 如果既要滿足測量要求,又要測量誤差較小,應該選用的電流表是 （填“A1”或“A2”）,應該選用的滑動變阻器是 （填“R1”或“R2”）。 A2 R1 應選用下圖所示的哪個電路進行實驗？ 按照正確的電路圖連接下圖的實物圖 A通過實驗得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓),在上圖中畫出小燈泡的I一U曲線

16、 .U/VI/AI/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00分析方格紙內的小燈泡的I-U曲線,可知小燈泡的電阻隨I變大而 (填“變大”、“變小”或“不變”),原因是 . 。變大 小燈泡燈絲的電阻隨.溫度的升高而增大 * *2.2.為使小燈泡上的電壓能為使小燈泡上的電壓能零零開始連續(xù)變化，滑動開始連續(xù)變化，滑動變阻器應采用變阻器應采用 連接。連接。 * *1.1.小燈泡的電阻很小。當它與電流表串聯(lián)時，電小燈泡的電阻很小。當它與電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大，故為了準確測出小燈泡的伏流表的分壓影響很大，故為了準確測出小燈泡的伏安特性曲線，故電流表應采用安特性曲線，故電流表應采用 接法。接法。 外外分壓式分壓式* *3.3.本實驗中