测小灯泡伏安特性曲线
测小灯泡伏安特性曲线
解答：（1）如图a：（坐标选取合适；描点正确；将各点连成光滑曲线） （2）R1 （3）如图b：（分压电路；电流表外接） （4）由图可知：U1=1.50V时，I1=0.200A； U2=2.80V时，I2=0.275A，
得： RL1 = U1 / I1 = 7.5. RL2= U2 /I2 = 10
解：⑴曲线上每一点和原点的连线的斜率的倒数表 示该时刻对应的灯丝电阻。由图象可知随着电压的 升高灯丝的电阻增大。这说明灯丝材料的电阻率随 温度的升高而增大。
⑵正常工作时灯丝的电阻才十几个欧姆，电压低时 电阻更小，所以应作为小电阻处理，测量部分应该 用外接法。灯丝两端的电压要求从零开始逐渐增大 ，所以供电部分必须采用分压电路。开始时电流表 量程应选用0.6A，电压表量程应选用3V（快要超过 3V时再改用15V量程），滑动变阻器滑动触头的位 置应使灯丝两端分到的电压为零。电路略。
2、为了研究“3.8V,0.3A”小灯泡的电阻随电流变化的规律， 某同学测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的关系.实 验室可以提供的器材如下：
①直流电源E（电动势约4V，内阻可不计）；
②电流表A（量程为0—0.6A，内阻约0.5Ω）；
③电压表V（量程为0—5V，内阻约20kΩ）；
④滑动变阻器R1（阻值0—10Ω，额定电流2A）； ⑤滑动变阻器R2（阻值0—200Ω，额定电流1.5A） ⑥电键S及导线若干。
AC
ab
c
A a可以作为标准电阻使用 B b能作为标准电阻使用 C b的阻值随电压的升高而 增大
D c的阻值随电压的升高而 增大
例2（04上海）、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变 大.某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和 U分别表示小灯泡上的电流和电压）：
选修3-1 测绘小灯泡的伏安特性曲线
答案：(1)×1 7.5 (2)见标准解答图
(3)a
b
(4)ab
【双基题组】 1.(2013·宁波模拟)在利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图中,开关闭合前滑
动变阻器的接法最合理且路端电压最大的是( )
【解析】选B。AB选项中闭合开关前,滑片远离下接线柱,接入电路的电 阻最大,电路中电流最小,路端电压最大,B正确
6.(2011福建高考)某同学在探究规格为“6V,3W”的小电珠伏安特性曲线实验中： (1)在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻, 则应将选择开关旋至 挡进行测量。(填选项前的字母) A.直流电压10V B.直流电流5mA C.欧姆×100 D.欧姆×1 (2)该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器 (阻值范围0～ 20Ω ,额定电流1.0A),L为待测小电珠, 为电压表(量程6V,内阻20kΩ ), 为电 流表(量程0.6A,内阻1Ω ),E为电源(电动势8V,内阻不计),S为开关。
答案：(1)A (2)B
3.(2013·济南模拟)有一个小电珠上标有“4V 2 W”的字样,现在要用伏安法描 绘这个电珠的U-I图线,下列器材供选用： A.电压表(0～5 V,内阻10 kΩ ) B.电压表(0～10 V,内阻20 kΩ ) C.电流表(0～0.3 A,内阻1Ω ) D.电流表(0～0.6 A,内阻0.4Ω ) E.滑动变阻器(5Ω ,10 A) F.滑动变阻器(500Ω ,0.2 A) (1)实验中电压表应选用 ,电 流表应选用 (用序号字母表示) 答案：(1)A (2)为使实验误差尽量减小,要求电 压从零开始变化且多取几组数据,滑 动变阻器应选用 (用序 号字母表示)。 (3)请在方框内画出满足实验要求的 电路图,并把图中所示的实验器材用 实线连接成相应的实物电路图。
最新实验：测小灯泡伏安特性曲线
U/V 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 I/A U/V 1.8 2.1 2.4 2.7 3.0 I/A
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（3）测量导线长度时，应测量拉直 的连入电路的有效长度，且测三次， 取平均值；
（4）开关闭合前滑动变阻器滑片应 置于阻值最大位置；
（5）测电阻时，电流不宜过大，通 电时间不宜过长。
【实验原理】
U
R x I ___________________________
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电流表的内、外接法（测量电压、电流电路）
当R远大于RA时，采 用电流表内接法。 当R远小于RV时，采 用电流表外接法。
“大内，小外”
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过程探究
1、在连接电路时，为什么要选择
恰当的量程？原则是什么？
2、在调节滑动变阻器的滑片位置改变灯 泡两端电压时，应注意什么？
3、建立直角坐标系时，怎样能恰当的选择 坐标轴的单位长度？
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实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
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测量小灯泡的伏安特性曲线
测量小灯泡的伏安特性曲线系别：化学与药学系专业班级：药物制剂7班姓名：袁楚婷孙思琪指导老师：张玲玲摘要：小灯泡在电流一定范围内电压与电流的关系为U=KI^n，K和n是小灯泡有关的系数关键词：外接法;分压式;伏安特性曲线;最小二乘法一.实验目的（一）掌握各仪器的使用方法及正确的连接方法（二）掌握用伏安法测量电阻的基本方法及误差分析（三）测定非线性带内阻的伏安特性二.实验要求（一）设计测量小灯泡的伏安特性曲线的电路。
伏安法中有电流表内接和外接法两种，应分析使用哪一种？若用数字万用表的直流电压档测量又如何呢？设计中要考虑电压表、电流表的等级、量程等参数。
（二）验证公式：V=KI^n（三）用电脑软件处理实验数据，求系数K和n。
（四）思考如何求室温下灯丝的静态电阻和动态电阻(R=dU∕dI)三.实验方案电学元件的电流和电压之间关系曲线称为伏安特性曲线，不同电学元件的伏安特性曲线不同。
电阻的伏安特性曲线――线性，小灯泡的伏安特性曲线――非线性，二极管（正向和反向）的伏安特性曲线――非线性。
根据部分电路欧姆定律，I=U/R可得1/U=1/R，即在U~I坐标系中，图线的斜率等于电阻的倒数。
但由于小灯泡的电阻会随温度的改变而改变，小灯泡在一定电流范围内其电压与电流的关系为U=KI^n，K和n是灯泡的有关系数。
表示非线性元件的电阻有两种方法，一种叫静态电阻，用R表示；另一种叫动态电阻，用r表示，它等于工作点附近的电压改变量与电流改变量之比。
动态电阻可以通过伏安特性曲线求出，如图一所示。
图中Q点的静态电阻R=U/I，动态电阻r为r=dU/dI=d(KI^会偏大。
而若用内接法时，由于灯泡的电阻与电流表内阻相差不大，从而电压表测量的电压比电灯泡的实际电压相差较大，从而误差也会偏大，所以选用外接法。
n)/dX=KnI^(n-1)本实验由于电压表的阻值比灯泡的阻值大得多，经过电压表的电流比灯泡的电流小得多，因此电流表的读数几乎接近经过灯泡的电流，这样实验的误差就不选用分压式是可以是电压在0~E之内变化，使电压变化范围较大。
测绘小灯泡的伏安特性曲线
《测绘小灯泡的伏安特性曲线》xx年xx月xx日CATALOGUE目录•实验目的•实验原理•实验器材•实验步骤•实验结果与分析•实验结论与展望01实验目的灯泡的伏安特性曲线是用来描述灯泡的电流和电压之间的关系曲线。
通过本实验，可以深入理解灯泡的伏安特性及其与电路参数之间的关系。
灯泡的伏安特性曲线可以反映灯泡在不同电压下的亮度、功率和电阻等性质，对于优化灯泡的使用和设计具有重要意义。
了解灯泡的伏安特性通过本实验，可以学习并掌握基本的测绘方法，包括如何使用仪表、如何读数、如何记录数据等。
通过测绘实践，可以加深对理论知识的理解和掌握，提高解决实际问题的能力。
掌握测绘的基本方法本实验涉及到的实验操作包括电源的接入、电阻的测量、灯泡的更换等，通过这些操作可以提高实验操作能力和技能。
在实验过程中，需要认真观察、记录和分析数据，这有助于培养科学思维和实验能力。
提高实验操作能力02实验原理描述导体或半导体元件的电压与电流关系的曲线。
伏安特性曲线的概念伏安特性曲线伏安特性曲线为直线，电阻保持恒定。
线性元件伏安特性曲线为曲线，电阻随电压改变。
非线性元件灯泡电阻随灯泡两端电压的增加而增加。
灯泡伏安特性曲线描述小灯泡两端电压与通过其电流的关系。
灯泡发光效率随电压增加而提高，但电压过高会损坏灯泡。
灯泡的伏安特性曲线1测绘的基本原理23伏安表、电源、滑动变阻器、开关、小灯泡等。
测绘仪器连接电路图，调整滑动变阻器滑片，控制小灯泡两端电压，记录伏安表的示数。
测绘步骤根据测绘数据绘制伏安特性曲线，分析曲线特征。
数据处理03实验器材小灯泡小灯泡的额定电压通常为2.5V、3V、4.5V、5V等。
额定电压额定功率灯丝材料发光颜色小灯泡的额定功率通常为0.25W、0.3W、0.5W、0.75W等。
小灯泡的灯丝通常由钨丝或其它金属制成。
小灯泡的发光颜色通常为白色、黄色、蓝色等。
类型电压范围电流本实验所用的电源电压范围为0-6V。
本实验所用的电源电流为0-2A。
实验：测定小灯泡的伏安特性曲线正式文档精选全文完整版
安培表采用“外接法”. 可使测出的小灯泡的电压、电 流更准确。
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。
实验器材
小灯泡、电流表、电 压表、滑动变阻器、电源、 电键、导线
实验步骤
(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）。
一、电阻的测量
伏安法
用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表 测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律 可以算出电阻的阻值R，
RU I
一、电阻的测量 伏安法测电阻的两种电路
电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫
“外接法”
V
A R
电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫
“内接法”
V
A R
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种 方法测量电阻都有误差．
电流表内接法
电压表示数
UV U R U A U R
V
电流表示数
IA IR
R测
UV IA
>
R真
UR IR
A R
测量值偏大,适于测量大阻值电阻.
说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误差越小．所以该电
路适合测量大电阻，即
R R A
电阻的测量
伏安法测电阻
外接法
பைடு நூலகம்
误差来源 伏特表的分流
测量结果 R真＞R测
图
测得Rx的误差较100小0Ω,测量值Rx=
.
V
Rx
A
(a)
V
Rx
A
(b)
例5：为了测绘小灯泡的伏安特性曲线，下列实物连
测量小灯泡伏安特性曲线内外接法
测量小灯泡伏安特性曲线内外接法
外接法：
1. 将小灯泡接入电路，将一端接入稳定的电源，另一端接入可调节电压源。
2. 调节电压源，每次调节电压0.1V，记录小灯泡的电流值。
3. 重复上述步骤，直到小灯泡的电流值不再变化。
4. 用记录的电压和电流值绘制伏安特性曲线即可。
内接法：
1. 将小灯泡接入电路，将一端接入可调节电压源，另一端接入可调节电流源。
2. 调节电流源，每次调节电流0.1A，记录小灯泡的电压值。
3. 重复上述步骤，直到小灯泡的电压值不再变化。
4. 用记录的电压和电流值绘制伏安特性曲线即可。
测小灯泡的伏安特性曲线
实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线【教学目标】1、 应用用伏安法测电阻 (能判断采用内、外接法，并会画出电路图)2、 掌握滑动变阻器的限流、分压接法（能分清限流、分压接法时接哪些接线柱）3、描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析其规律，【教学重点】1． 设计探究小灯泡伏安特性曲线的实验方法； 2． 分析实验结果，并探究小灯泡电阻变化的原因。
【教学难点】1． 感受小灯泡与定值电阻对电流阻碍作用的不同； 2． 设计探究小灯泡伏安特性曲线的实验方法 【教学方法】学生分组实验、讨论法、合作法、分析处理法、导学法 【教学过程】 一、技能储备1. 电流表的内接法和外接法(1)电路图(2)误差分析①内接法：U 测＞U Rx ，R 测＞R 真，适合测量大电阻. ②外接法：I 测＞I Rx ，R 测＜R 真，适合测量小电阻. (3) 电流表内、外接法的选择当R V R x＞R xR A，即R x ＜R A R V 时，用电流表外接法.当R xR A＞R V R x，即R x ＞R A R V 时，用电流表内接法.二探究小灯泡伏安特性曲线【实验器材】计算机多媒体白板教学、NB物理实验仿真实验，小灯泡（2.5 V,0.6 A）、电流表、电压表、滑动变阻器、电源（干电池3节）、导线、开关、坐标纸.【实验原理】用电流表和电压表测出灯泡在不同电压下的电流，建立I-U坐标系，描点连成直线或平滑曲线即得到小灯泡的伏安特性曲线.【实验步骤】1，设计电路图之前思考下列两个问题1>，此实验采用电流表什么接法？为什么？小灯泡(3.8V，0.3A)电阻很小，当它与电流表(0.6A)串联时，电流表的分压影响很大，为准确测出小灯泡的伏安特性曲线，即U、I的值，电流表应采用外接法（分析系统误差：偏小）2>、此实验采用滑动变阻器什么接法（限流？分压）为什么？为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接。
根据学案问题2 、3 挑一个学生上来画出实验电路图，其他同学在下面画图。
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限流式
检测：用伏安法测量一定值电阻阻值的实验所需的器材规格如下： 检测：用伏安法测量一定值电阻阻值的实验所需的器材规格如下： 1、待测电阻 （约100 ） 、待测电阻Rx（ 2、直流毫安表（量程0—10mA，内阻50 ） 、直流毫安表（量程 ，内阻 3、直流电压表（量程 、直流电压表（量程0—3V，内阻 ，内阻5k ） 4、直流电源（输出电压 ，内阻不计） 、直流电源（输出电压4V，内阻不计） 5、滑动变阻器（阻值 允许最大电流） 、滑动变阻器（阻值0—15 ，允许最大电流） 6、电键一个，导线若干 、电键一个， 根据器材的规格和实验要求， 根据器材的规格和实验要求，画出实验电路图
实验：测绘小灯泡的 实验： 伏安特性曲线
【实验步骤】 实验步骤】
1、设计实验电路 2、实物连接 3、检查并开始实验 4、收集数据， 收集数据， 处理数据， 处理数据，做 I—U图线得出 U 实验结论
电流表读数
• 若是0~3A档， 若是0~3A档 0~3A
读数应为 1.73A
最小分度为 0.1A，
【实验原理】
电学元件的伏安特性是指该元件两端电压与通过 它的电流之间的关系特性。 它的电流之间的关系特性。 这种关系既可以用它的 I ~ U 曲线表示，也可 曲线表示， 以用该元件在某种条件下具有多大的电阻来表示。 以用该元件在某种条件下具有多大的电阻来表示。 在一定温度下， 在一定温度下，在待测电阻 Rx 两端加上直流电 即会有直流电流通过。 压，即会有直流电流通过。用电压表和电流表测量出 电压 U 和电流 I 的数值则可由欧姆定律计算出其电 U 阻值
Rx =
I
这种测量电阻的方法称为伏安法。用伏安法测电阻， 这种测量电阻的方法称为伏安法。用伏安法测电阻， 伏安法 通常要测多组数据. 通常要测多组数据 多组数据
电流表的内、外接法（测量电压、电流电路） 电流表的内、外接法（测量电压、电流电路）
远大于R 当R远大于 A时， 远大于 采用电流表内接法。 采用电流表内接法。 远小于R 当R远小于 V时， 远小于 采用电流表外接法。 采用电流表外接法。
滑动变阻器的限流式与分压式接法（控制电路） 滑动变阻器的限流式与分压式接法（控制电路） 1、电路图： 、电路图：
下列情况下应选用分 压接法： 压接法： 1、要求电路中电压 电流） 连续调节。 （电流）从0连续调节。 2、当待测电阻阻值远 大于滑动变阻器的最 大电阻且要求测量多 组数据。 组数据。
分压式
检测：用伏安法测量一定值电阻阻值的实验所需的器材规格如下： 检测：用伏安法测量一定值电阻阻值的实验所需的器材规格如下： 1、待测电阻 （约100 ） 、待测电阻Rx（ 2、直流毫安表（量程 、直流毫安表（量程0—10mA，内阻 ，内阻50 ） 3、直流电压表（量程 、直流电压表（量程0—3V，内阻 ，内阻5k ） 4、直流电源（输出电压 ，内阻不计） 、直流电源（输出电压4V，内阻不计） 5、滑动变阻器（阻值 允许最大电流） 、滑动变阻器（阻值0—15 ，允许最大电流） 6、电键一个，导线若干 、电键一个， 根据器材的规格和实验要求， 根据器材的规格和实验要求，画出实验电路图
【实验目的】 实验目的】
1.了解小灯泡伏安特性。 1.了解小灯泡伏安特性。 了解小灯泡伏安特性 2.练习分压电路的连接。 2.练习分压电路的连接。 练习分压电路的连接 3.练习连接电路， 3.练习连接电路，学会几种最基本的电 练习连接电路 学仪器和电表的使用。 学仪器和电表的使用。 4.学会分析伏安法测量的电表接入误差， 4.学会分析伏安法测量的电表接入误差， 学会分析伏安法测量的电表接入误差 正确选择测量电路。 正确选择测量电路。 学会用作图法处理实验数据。 5. 学会用作图法处理实验数据。
电压表读数
• 若是0~3V档， 若是0~3V档 0~3V 读数应为 2.24V
最小分度为 0.1V
ห้องสมุดไป่ตู้