描繪小燈泡伏安特性曲線

描繪小燈泡伏安特性曲線第1頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一1.【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．描繪小燈泡的伏安特性曲線．2．分析小燈泡伏安特性曲線的變化規(guī)律

第2頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一取220V、100W以上功率的廢燈泡的燈絲約2cm長一段。把燈絲與兩節(jié)干電池及2.5V小燈泡串聯(lián)起來，閉合電鍵燈泡發(fā)光并且較亮，再用火柴給燈絲加熱，可見小燈泡變暗。金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大做一做第3頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一

據(jù)部分電路的歐姆定律知，定值電阻R兩端的電壓U與電流I成正比，即U=IR，其I—U圖線是一條過原點(diǎn)的直線。由于小燈泡燈絲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，故小燈泡的伏安特性曲線應(yīng)為曲線。

U/VI/AO第4頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一2.【實(shí)驗(yàn)原理】1．用電流表測出流過小燈泡的電流。用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組(U，I)值，在U－I坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來．2．電流表外接：因?yàn)樾襞莸碾娮韬苄?，如果電流表?nèi)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．第5頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一3.實(shí)驗(yàn)電路滑動變阻器采用“分壓接法”.可使小燈泡兩端的電壓從零開始連續(xù)變化。安培表采用“外接法”.可使測出的小燈泡的電壓、電流更準(zhǔn)確。第6頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一4.實(shí)驗(yàn)器材

4V0.7A”或“3.8V0.3A”的小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、電鍵、導(dǎo)線坐標(biāo)紙、鉛筆第7頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一

(1)按照如圖所示的電路圖連接成實(shí)驗(yàn)電路（安培表外接，變阻器用分壓式，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，變阻器觸頭位于電壓表讀數(shù)為零處）。何處？

(2)閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器觸頭位置，測出12組不同的電壓值U和電流值I。并將測量數(shù)據(jù)填入表格。U00.20.40.60.81.01.21.62.02.42.83.23.63.8

I5.實(shí)驗(yàn)步驟第8頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一

(3)在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，以I為縱軸建立坐標(biāo)系。在坐標(biāo)系上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(diǎn)，將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來。就得小燈泡的伏安特性曲線。

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)拆除電路，整理儀器。實(shí)驗(yàn)步驟第9頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一6.【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，就得到小燈泡的伏安特性曲線．第10頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一7.【誤差分析】1．由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻對電路的影響會帶來誤差．2．電流表、電壓表的讀數(shù)帶來誤差，要嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)．3．在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來操作誤差．第11頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一*2.為使小燈泡上的電壓能零開始連續(xù)變化，滑動變阻器應(yīng)采用

連接。*1.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)確測出小燈泡的伏安特性曲線，故電流表應(yīng)采用

接法。

外分壓式*3.本實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)S閉合前應(yīng)把滑動變阻器的滑動觸頭置于

的位置。電壓表讀數(shù)為零*4.小燈泡的燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，故小燈泡的伏安特性曲線I—U圖線應(yīng)為斜率

曲線。漸小*5.畫U—I曲線時(shí)不要畫成折線，而應(yīng)當(dāng)畫成平滑的曲線，對誤差較大的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍棄為。8.注意事項(xiàng)第12頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一

例1、某同學(xué)在做測繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中得到如下一組U和I的數(shù)據(jù)編號12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205發(fā)光情況不亮微亮逐漸變亮正常發(fā)光（1）在下圖中畫出I—U圖線.（2）從圖線上可以看出，當(dāng)小燈泡的電功率逐漸增大時(shí)，燈絲電阻的變化情況是

。（3）這表明導(dǎo)體的電阻隨著溫度的升高而

。逐漸增大增大第13頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一

例2、請按電路圖連接好實(shí)物圖。第14頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一

例3、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)中所測得的數(shù)據(jù)，分別繪制了I-U圖線，如圖所示，下列說法正確的是A．圖（1）的元件可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用B．圖（2）的阻值隨電壓升高而增大C．圖（3）的阻值隨電壓升高而增大D．只有圖（2）才是可能的第15頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一例4、一個(gè)標(biāo)有“4V，3W”的小燈泡，當(dāng)小燈泡兩端的電壓U由零逐漸增大到4V的過程中，電壓U和電流I的關(guān)系可用圖像表示，在下列圖中四個(gè)圖像中，肯定不符合實(shí)際的是第16頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一I/10-1AU/V06AB1.51.03

例5、小燈泡的一段伏安特性曲線如圖所示，由圖可知，在電壓由3V增加到6V時(shí)，燈絲的電阻因溫度的影響改變了多少？第17頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一【例6】圖3中所示器材為某同學(xué)測繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I－U特性曲線的實(shí)驗(yàn)器材．(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整．(2)開關(guān)S閉合之前，圖中滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于________．(選填“A端”、“B端”或“AB中間”)B圖3第18頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一(3)實(shí)驗(yàn)中測得有關(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)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖4中畫出小燈泡的I－U特性曲線圖41.02.03.00.10.20.3I/AU/V第19頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一例7．在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，除標(biāo)有“6V

1.5W”字樣的小電珠、導(dǎo)線和開關(guān)外，還有下列器材：A．直流電源(6V，內(nèi)阻不計(jì))B．直流電流表(量程為3A，內(nèi)阻0.1Ω以下)C．直流電流表(量程為300mA，內(nèi)阻約為5Ω)D．直流電壓表(量程為10V，內(nèi)阻約為15kΩ)E．滑動變阻器(10Ω，2A)F．滑動變阻器(1kΩ，0.5A)實(shí)驗(yàn)要求小電珠兩端的電壓從零開始變化并能進(jìn)行多次測量．(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用______，滑動變阻器應(yīng)選用______．(均用序號表示)CE第20頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一(2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．第21頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一(3)試將如圖9所示的器材連成實(shí)物電路圖9

第22頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一例8.通過實(shí)驗(yàn)描繪：一個(gè)“2.5V，0.2W”小燈泡的伏安特性曲線，可供選擇的儀器有A.0～0.6A，電阻為0.2Ω的電流表B.0～100mA,電阻為5Ω的電流表C.0~3V,電阻為10KΩ的電壓表D.0~15V,電阻為50KΩ的電壓表E.最大電阻為20Ω額定電流為1.0A的滑動變阻器F.最大電阻為1KΩ額定電流為0.1A的滑動變阻器G.蓄電池6V、導(dǎo)線、電鍵要求實(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

.

電流表應(yīng)選

.

滑動變阻器選

.（2）畫出電路圖

AVVCBE第23頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一例9.現(xiàn)要測定一個(gè)額定電壓4V、額定功率1.6W的小燈泡（圖中用表示）的伏安特性曲線。要求所測電壓范圍為0.1V～4V.現(xiàn)有器材：直流電源E(電動勢4.5V,內(nèi)阻不計(jì))，電壓表(量程4.5V,內(nèi)阻約為4×104Ω),電流表(量程250mA，內(nèi)阻約為2Ω)，電流表（量程500mA，內(nèi)阻約為1Ω）,滑動變阻器R1:阻值范圍0—10Ω,額定電流2A滑動變阻器R2:阻值范圍0—200Ω,額定電流0.5A電鍵S，導(dǎo)線若干。

⑴如果既要滿足測量要求,又要測量誤差較小,應(yīng)該選用的電流表是

（填“A1”或“A2”）,應(yīng)該選用的滑動變阻器是

（填“R1”或“R2”）。A2

R1

第24頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一⑵應(yīng)選用下圖所示的哪個(gè)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？

⑶按照正確的電路圖連接下圖的實(shí)物圖A第25頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一⑷通過實(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),在上圖中畫出小燈泡的I一U曲線.U/VI/AI/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V00.2