描繪小燈泡伏安特性曲線

1、 實(shí)驗(yàn)一：描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)一：描繪小燈泡的伏安特性曲線1.【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?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(zhǎng)一段。把燈絲與兩節(jié)干電池及長(zhǎng)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(lái)，閉合電鍵燈泡發(fā)光并且較亮，再用火柴給燈絲來(lái)，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(jiàn)小燈泡變暗。，可見(jiàn)小燈泡變暗。金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度金屬導(dǎo)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(guò)圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的原點(diǎn)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(yīng)為小燈泡的伏安特性曲線應(yīng)為曲線曲線。 U/VI/AO2.【實(shí)驗(yàn)原理】1用電流表測(cè)出流過(guò)小燈泡小燈泡的電流。用電壓表測(cè)出小燈泡小燈泡兩端的電壓，測(cè)出多組(U，I)值，在UI坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來(lái)2電流表外接：因?yàn)樾襞菪?/p>

3、燈泡的電阻很小，如果電流表內(nèi)接，誤差明顯較大；滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，使電壓能從零開(kāi)始連續(xù)變化3.實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)電路 滑動(dòng)變阻器采用滑動(dòng)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(kāi)始連續(xù)變化。開(kāi)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(cè)出的小燈泡的電壓、電流使測(cè)出的小燈泡的電壓、電流更準(zhǔn)確。更準(zhǔn)確。4.實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器、壓表、滑動(dòng)變阻器、電源、電鍵、導(dǎo)線電源、電鍵、導(dǎo)線坐標(biāo)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(shí) 驗(yàn) 電 路路 圖 連 接 成 實(shí) 驗(yàn) 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(kāi)關(guān)處于，開(kāi)關(guān)處于斷斷開(kāi)開(kāi)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(kāi)關(guān)閉合開(kāi)關(guān)S S，移動(dòng)滑移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，動(dòng)變阻器觸頭位置，測(cè)出測(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)填入并將測(cè)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(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 (3) (3) 在坐標(biāo)紙上以在坐標(biāo)紙上以U U為橫軸，以為橫軸，以I I為縱軸建立坐標(biāo)系。在坐標(biāo)為縱軸建立坐標(biāo)系。在坐標(biāo)系上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，將描出的點(diǎn)用系上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，將描出的點(diǎn)用平滑平滑的的曲線曲線連連結(jié)起來(lái)。就得小燈泡的伏安特性曲線。結(jié)起來(lái)。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(shí)驗(yàn)步

6、驟實(shí)驗(yàn)步驟6.【數(shù)據(jù)處理】1在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標(biāo)系2在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜)3將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來(lái)，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(nèi)阻內(nèi)阻對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差2 2電流表、電壓表的電流表、電壓表的讀數(shù)帶來(lái)誤差讀數(shù)帶來(lái)誤差，要嚴(yán)格，要嚴(yán)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(biāo)紙上在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖描點(diǎn)、作圖帶來(lái)操作帶來(lái)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(kāi)始連續(xù)變化，滑動(dòng)開(kāi)始連續(xù)變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用變阻器應(yīng)采用 連接。連接。 * *1.1.小燈泡的電阻很小。當(dāng)它與電流表串聯(lián)時(shí)，電小燈泡的電阻很小。當(dāng)它與電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大，故為了準(zhǔn)確測(cè)出小燈泡的伏流表的分壓影響很大，故為了準(zhǔn)確測(cè)出小燈泡的伏安特性曲線，故電流表應(yīng)采用安特性曲線，故電流表應(yīng)采用 接法。接法。 外外分壓式分壓式* *3.3.本實(shí)驗(yàn)中，開(kāi)關(guān)本實(shí)驗(yàn)中，開(kāi)關(guān)S S閉合前應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)閉合前應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)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(yīng)為斜率圖線應(yīng)為斜率 曲線。曲線。漸小漸小* *5.5.畫(huà)畫(huà)U UI I曲線時(shí)曲線時(shí)不要畫(huà)成折線不要畫(huà)成折線，而應(yīng)當(dāng)畫(huà)成，而應(yīng)當(dāng)畫(huà)成平滑的曲平滑的曲線，線，對(duì)誤差較大的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍棄為。對(duì)誤差較大的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍棄為。8.8.注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 例例1 1、某同學(xué)在做測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中得某同學(xué)在做測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)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(hào)編號(hào)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(huà)出）在下圖中畫(huà)出I IU U圖線圖線. . （2 2）從圖線上可以看出，當(dāng)?。膱D線上可以看出，當(dāng)小燈泡的電功率逐漸增大時(shí)，燈絲燈泡的電功率逐漸增大時(shí)，燈絲電阻的變化情況電阻的變化情況是是 。（3 3）這表明導(dǎo)體的電阻隨著溫）這表明導(dǎo)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(qǐng)按電路圖連接好實(shí)物圖。請(qǐng)按電路圖連接好實(shí)物圖。 例例3 3、某同學(xué)研究三種導(dǎo)電元件的伏安特性，他某同學(xué)研究三種導(dǎo)電元件的伏安特性，他根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的數(shù)據(jù)，分

10、別繪制了根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所測(cè)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(shuō)法正確的是如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A A圖（圖（1 1）的元件可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用）的元件可以作為標(biāo)準(zhǔn)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(gè)標(biāo)有一個(gè)標(biāo)有“4 V4 V，3 W3 W”的小燈泡，當(dāng)小燈泡的小燈泡，當(dāng)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(guò)程中，電壓的過(guò)程中，電壓U U和和電流電流I I的關(guān)

11、系可用圖像表示，在下列圖中四個(gè)圖像中，的關(guān)系可用圖像表示，在下列圖中四個(gè)圖像中，肯定肯定不不符合實(shí)際的是符合實(shí)際的是I /10-1AU /V06AB1.51.03103040ABRRR【例6 】圖3中所示器材為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5 V的小燈泡的IU特性曲線的實(shí)驗(yàn)器材(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整(2)開(kāi)關(guān)S閉合之前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于_(選填“A端”、“B端”或“AB中間”)B圖3(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得有關(guān)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖4中畫(huà)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(shí)驗(yàn)中，除標(biāo)有“6 V1.5 W”字樣的小電珠、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有下列器材：A直流電源(6 V，內(nèi)阻不計(jì))B直流電流表(量程為3 A，內(nèi)阻0.1 以下)C直流電流表(量程為300 mA，內(nèi)阻約為5 )D直流電壓表(量程為10 V，內(nèi)阻約為15 k)E滑動(dòng)變阻器(10 ，2 A)F滑動(dòng)變阻器(1 k，0.5 A)實(shí)驗(yàn)要求小電珠兩端的電壓從零開(kāi)始變化并能進(jìn)行多次測(cè)量(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_ _，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(均用序號(hào)表示)CE(2)在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖(

13、3)試將如圖9所示的器材連成實(shí)物電路 圖9 例例8.通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪：一個(gè)通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪：一個(gè)“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(dòng)變阻器的滑動(dòng)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(dòng)變阻器的滑動(dòng)變阻器G.蓄電池蓄電池6V、導(dǎo)線、電鍵、導(dǎo)線、電鍵要求實(shí)驗(yàn)燈泡電壓

14、從零逐漸增大到額定電壓。要求實(shí)驗(yàn)燈泡電壓從零逐漸增大到額定電壓。（1）電壓表應(yīng)選）電壓表應(yīng)選 . 電流表應(yīng)選電流表應(yīng)選 . 滑動(dòng)變阻器選滑動(dòng)變阻器選 .（2）畫(huà)出電路圖 AV VCBE例例9.9.現(xiàn)要測(cè)定一個(gè)額定電壓現(xiàn)要測(cè)定一個(gè)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(cè)表示）的伏安特性曲線。要求所測(cè)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(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)4.5V,4.5V,內(nèi)阻不計(jì)內(nèi)阻不計(jì)) )，電壓表電壓表 (量程量程4.5V,內(nèi)阻約為內(nèi)阻約為4104),電流表電流表 (

15、量程量程250mA，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為2)，電流表電流表 （量程（量程500mA，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為1）,滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R1:阻值范圍阻值范圍010,額定電流額定電流2A滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)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(dǎo)線若干。，導(dǎo)線若干。 如果既要滿足測(cè)量要求,又要測(cè)量誤差較小,應(yīng)該選用的電流表是 （填“A1”或“A2”）,應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是 （填“R1”或“R2”）。 A2 R1 應(yīng)選用下圖所示的哪個(gè)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？ 按照正確的電路圖連接下圖的實(shí)物圖 A通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(huà)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(nèi)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(kāi)始連續(xù)變化，滑動(dòng)開(kāi)始連續(xù)變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用變阻器應(yīng)采用 連接。連接。 * *1.1.小燈泡的電阻很小。當(dāng)它與電流表串聯(lián)時(shí)，電小燈泡的電阻很小。當(dāng)它與電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大，故為了準(zhǔn)確測(cè)出小燈泡的伏流表的分壓影響很大，故為了準(zhǔn)確測(cè)出小燈泡的伏安特性曲線，故電流表應(yīng)采用安特性曲線，故電流表應(yīng)采用 接法。接法。 外外分壓式分壓式* *3.3.本實(shí)驗(yàn)中