实验：测小灯泡伏安特性曲线
2.3测量小灯泡的伏安特性曲线电路的选择
b.若采用限流接法，电路中的最小电流仍超过电表或电件 的额定值（限制不住）
c.当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时，且实验要求电压 （电流）的变化范围较大
下列几种情况必须选择分压式
a.若滑动变阻器电阻远大于被测电阻的阻值 b.若不属于必须分压的情况，则首先考虑限流（电路简单， 耗能少）
实际上：考试时大多是用分压式。
限流式：所测电 件与滑动变阻器 的一部分或整个 电阻串联 分压式：所测电 件与滑动变阻器 的一部分或整个 电阻并联
二.实验电路
1.分压外接法 2.限流外接法
分压式接法
限流式接法
3.分压内接法
4.限流内接法
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． （1）电流表的两种接法选择 .a口诀法：大内偏大，小外偏小。即：大电阻用内接法，电 阻测量值偏大；小电阻用外接法，电阻测量值偏小。 b.公式计算法：
电压相对变化量 U I I
电流相对变化量
U I 若 , 说明分压明显用外接法 U I U I 若 , 说明分流明显用内接法 U I
2.滑动变阻器的两种接法
两种电 路 电路图
限流式接法
分压式接法
待测电 阻两端 电压调 节范围 通过待 测电阻
R测 U ~U R测 R0
0 ~U
当 R测
A 测 A
R 当R R 当R R
测 A
R ，即 R R R 时，选用内接法 R R ，即 R R R 时，选用外接法 R R ，即 R R R 时，两种接法都可以 R
V 测 V A 测 V 测 V A 测 V 测 V A 测
c.试触法：当Rx、RA、RV大约值都不清楚就用试触法判断．如图所示， 将单刀双掷开关S分别接触a点和b点，若看到安培表示数变化比伏特 表示数变化大，则说明伏特表分流影响较大，应该选内接法；若伏 特表示数变化比安培表示数变化大，则说明安培表分压影响较大， 应该选外接法． U
实验一 测小灯泡伏安特性曲线
实验一：测量小灯泡的伏安特性曲线一、实验原理根据伏安法测电阻，测出多组U-I值，然后做出U-I图像。
线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线，图像的斜率是线性元件的电阻；非线性元件的伏安特性曲线是一条曲线。
二、实验的考察层次层次1：仪器的读数（电压表和电流表的读数）层次2：实验电路图。
滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法。
层次3：仪器的选择：滑动变阻器选小电阻。
层次4：数据处理。
设计坐标，做U-I图像，或者I-U图像，计算电阻。
层次5：电表量程不够时需要改装电表（改装电压表所需的电阻与电压表内阻几乎相当，改装电流表所需的电阻与电流表内阻几乎相当）【2016 天津与2012 四川相似度很高】三、高考题呈现的特点1.主要考察了电路图的分压接法电路图及实物图的连接。
2.仪器的选择问题，滑动变阻器的选择【电压表根据小灯泡的额定电压选择，电流表根据小灯泡的额定电流选择，滑动变阻器选小电阻】3.内外接法的误差分析4.根据测出的数据做U-I图像（注意图像都是曲线）【典型立体剖析】考点1：实验原理和仪器选择★★[例1]在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材有：A．小灯泡：规格为“3.8 V0.3 A”B．电流表：量程0～0.6 A，内阻约为0.5 ΩC．电流表：量程0～3 A，内阻约为0.1 ΩD．电压表：量程0～5 V，内阻约为5 kΩE．滑动变阻器：阻值范围0～10 Ω，额定电流2 AF．电池组：电动势6 V，内阻约为1 ΩG．开关一只，导线若干(1)为了使测量尽可能地准确，需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8 V且能方便地进行调节，因此电流表应选________．(填器材前选项)(2)根据你选用的实验电路，将如图所示的器材连成实物电路．答案(1)B(2)见解读图解读(1)因小灯泡的额定电流为0.3 A，为减小读数误差，应让指针偏角大一些，故电流表选B.(2)由电流表外接和滑动变阻器采用分压式接法知，电路图如图甲所示，由电路图连接的实物电路如图乙所示．★★[例2]有一个小灯泡标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线．现有下列器材供选择：A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)B．电压表(0～15 V，内阻20 kΩ)C．电流表(0～3 A，内阻1 Ω)D．电流表(0～0.6 A，内阻0.4 Ω)E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)F．滑动变阻器(500 Ω，1 A)G．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图中甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)．(3)把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图．解读因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要多次改变小灯泡两端的电压，故采用如图甲所示的分压式电路合适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据．因小灯泡额定电压为4 V，则电压表选0～5 V的A而舍弃0～15 V的B，小灯泡的额定电流I＝0.5 A，则电流表只能选D.滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡内阻8 Ω，调节不方便，故舍去．小灯泡内阻为电流表内阻的80.4＝20倍，电压表内阻是小灯泡的10×1038＝1 250倍，故电流表采用了外接法．答案(1)描绘小灯泡的I—U图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据(2)A D E (3)如下图所示．考点2：数据处理及误差分析★★★【例3】图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1中的实验电路图连接完整．（2）开关S闭合之前，图1中滑动变阻器的滑片应该置于_____端．（选填“A端”、“B端”或“AB中间”）（3）实验中测得有关数据如下表：根据表中的实验数据，在图2中画出小灯泡的I-U特性曲线．【说明】：1.实验原理图2.数据描点，画图★★【例4】用如图甲所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验．小灯泡标有“6 V 3 W”的字样，铅蓄电池的电动势为8 V，滑动变阻器有两种规格：R1标有“5 Ω2 A”，R2标有“100 Ω20 mA”．各电表的量程如图甲所示．测量时要求小灯泡两端的电压从零开始，并测多组数据．(1)滑动变阻器应选用__________；分压接法选小电阻(2)用笔画线代替导线，把图甲中的实物连成实验电路(有部分连线已接好)；(3)测量时电压表示数如图乙所示，则U＝________ V；(4)某同学根据实验测量得到的数据，作出了如图丙所示的I－U图像．分析图像不是直线的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案(1)R1(2)实验电路如图所示(3)4.0(4)小灯泡两端的电压逐渐增大时，灯丝温度升高，灯丝的电阻(或电阻率)变大解读(1)由于电压要从零开始调节，所以滑动变阻器应采用分压式接法，如果选用R2，滑动变阻器中的电流会超过20 mA，故选R1.(2)实验电路中电流表外接，滑动变阻器采用分压式接法．(4)小灯泡两端的电压逐渐增大时，灯丝温度升高，灯丝的电阻(或电阻率)变大．【高考题赏析】1.★【2009 天津 3 6】为探究小灯泡L的伏安特性，连好如图甲所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。
测绘小灯泡的伏安特性曲线
在不同阻值下，使用电流表和电压表测量小灯泡两端的电压和电流。
记录测量数据，可绘制成表格形式以便后续分析。
分析数据，绘制伏安特性曲线
根据测量数据，计算小灯泡的电阻值和伏安特性曲线。
将数据点绘制在坐标纸上，连接成平滑曲线。
分析伏安特性曲线的形状和变化趋势，了解小灯泡的工作特性。
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
实验原理
02
伏安特性曲线
线性元件
非线性元件
伏安特性曲线的概念
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。
2023
《测绘小灯泡的伏安特性曲线》
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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
实验目的
01
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。
实验结果与分析
05
总结词：完整准确
详细描述：在实验过程中，我们记录了小灯泡两端的电压和流过的电流数据，数据记录表完整且准确，为后续的实验结果分析提供了基础。
数据记录表
总结词
严谨、详尽
详细描述
通过对实验数据进行处理和分析，我们得出了小灯泡的伏安特性曲线，并进一步研究了小灯泡的电阻、电功率等参数。数据分析方法严谨，结论详尽，具有一定的科学性和可靠性。
实验：测定小灯泡的伏安特性曲线(刘玉兵)
的小灯泡， 例4、一个标有“4 V，3 W 的小灯泡，当小灯泡 一个标有“ V， W”的小灯泡 由零逐渐增大到4 V的过程中 的过程中， 两端的电压U由零逐渐增大到4 V的过程中，电压U和 的关系可用图像表示，在下列图中四个图像中， 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
I/A
O
U/V
实验电路
安培表采用“外接法” 安培表采用“外接法”. 可使测出的小灯泡的电压、电 可使测出的小灯泡的电压、 流更准确。 流更准确。 滑动变阻器采用“ 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。 从零开始连续变化。
实验器材
小灯泡、电流表、 小灯泡、电流表、电 压表、滑动变阻器、电源、 压表、滑动变阻器、电源、 电键、 电键、导线
I/A
0.25 0.20 0.15 0.10 0.05
.
0
.
.
.
.
. .
. . . . . . .
U/V
2.8
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
(4) 拆除电路，整理仪器。 拆除电路，整理仪器。
注意事项
小灯泡的电阻很小。当它与电流表串联时， *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， 的分压影响很大，故为了准确测出小灯泡的伏安特 性曲线， 接法。 性曲线，故电流表应采用 外 接法。 为使小灯泡上的电压能零开始连续变化， *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 分压式 连接。 连接。 *本实验中，开关S闭合前应把滑动变阻器的滑动触 本实验中，开关S 的位置。 头置于 电压表读数为零 的位置。 *小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大，故小 小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大， 曲线。 灯泡的伏安特性曲线应为斜率 渐小 曲线。 *画U—I曲线时不要画成折线，而应当画成平滑的曲 I曲线时不要画成折线， 对误差较大的点应当舍弃为。 线，对误差较大的点应当舍弃为。
实验：测绘小灯泡伏安特性曲线(基础、简洁篇)
绝密★启用前实验1：测绘小灯泡的伏安特性曲线规律总结：1．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较上电压的RE2. 两种接法的适用条件(1)限流式接法：测量范围小，或者待测用电器阻值跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小．(2)分压式接法：测量范围大，或者待测用电器的电阻比滑动变阻器的总电阻要大．3.电流表的外接法和内接法的比较由于电压表、电流表并非理想电表，所以实验中要考虑电表的内阻。
大内偏大：测量大电阻用内接法，测量值比真实值偏大小外偏小：测量小电阻用外接法，测量值比真实值偏小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，所以本实验要用电流表的外接法。
一、单选题(共2小题,每小题5.0分,共10分)1.要描绘一个小灯泡的伏安特性曲线，所用器材如下a．小灯泡，型号为“3 V，0.6 A”b．电流表（0~0.6 A，内阻约1 Ω）c．电压表（0~3 V，内阻约3 kΩ）d．直流电源（4 V，内阻不计）e．滑动变阻器（0~15 Ω）f．电键要求灯泡两端的电压从0开始连续调节，下列四个电路图应选哪一个？（）A．B．C．D．2.(多选)如图所示，甲、乙两图分别为测量灯泡电阻R的电路图，下列说法正确的是()A．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法B．甲中R测>R真，乙中R测<R真C．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使R≪R V，故此法测较小电阻好D．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R≫R A，故此法测较大电阻好二、多选题(共2小题,每小题5.0分,共10分)3.（多选）实验中可以利用滑动变阻器来改变用电器R L两端的电压，可以有图中（a）、（b）两种电路.用R0表示滑动变阻器的全部阻值，选择哪个电路更合适，以下叙述中正确的是（）A．若R0约为4R L，则采用电路（a）比较合适B．若R0约为4R L，则采用电路（b）比较合适C．若R0远小于R L，则采用电路（a）比较合适D．若R0远小于R L，则采用电路（b）比较合适4.(多选)如图所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A，电流表的内阻为0.2 Ω，那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是()A．Rx的测量值比真实值大B．Rx的测量值比真实值小C．Rx的真实值为99.8 ΩD．Rx的真实值为100.2 Ω分卷II三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)5.一只小灯泡，标有“3 V,0.6 W”字样．现用图示的器材测量该小灯泡的伏安特性曲线，(滑动变阻器最大阻值为10 Ω；电源电动势为6 V，内阻为1 Ω；电流表内阻为1 Ω，电压表的内阻为10 kΩ)．(1)在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用__________(选填“内接”或“外接”)法．滑动变阻器的连接方式应采用________(选填“分压式”或“限流式”)；(2)用笔画线当导线，根据设计的电路图将实物图连成完整的电路(图中有三根导线已经接好)．6.有一个额定电压为3.8 V，额定功率约为1 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这只灯泡的伏安特性图线，有下列器材可供选用：A．电压表V1(0～6 V，内阻约为5 kΩ)B．电压表V2(0～15 V，内阻约为30 kΩ)C．电流表A1(0～3 A，内阻约为0.1 Ω)D．电流表A2(0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω)E．滑动变阻器R1(10 Ω，5 A)F．滑动变阻器R2(200 Ω，0.5 A)G．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)H．开关、导线（1）实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）(2) 实验中，电压表选，电流表选，滑动变阻器选．(请填写选项前对应的字母)(3) 测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为Ω(结果保留两位有效数字)；随着电压增大，温度升高，小灯泡的电阻．（填“增大”，“减小”或“不变”）(4)若将此灯泡与电动势12 V、内阻为1 Ω的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为Ω的电阻．(结果保留两位有效数字)答案解析1.【答案】A【解析】描绘小灯泡的伏安特性曲线，用电压表测出灯泡电压，用电流表测通过灯泡的电流，滑动变阻器采用分压接法，因灯泡内阻为：，故灯泡内阻接近电流表内阻，故电流表采用外接法，故A正确，B、C、D错误.2.【答案】ACD【解析】甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法A正确；甲图实际测量值为灯泡和电压表并联之后的阻值，所以R测<R真，而乙图实际测量值为灯泡和电流表串联之后的值，所以R测>R真所以B错误；甲电路是由于电压表分流导致的实验误差，所以当R≪R V时，电压表分流较小，故此电路适合测量小电阻．反之则是乙图．所以C、D正确.3.【答案】AD【解析】若约为，根据串联电路分压规律可知，采用限流式接法，滑动变阻器调压范围大，故采用电路（a）比较合适，A正确，B错误；若远小于时，滑动变阻器采用分压式接法调压范围大，则采用电路（b）比较合适，故C错误，D正确．4.【答案】AC【解析】因为电流表和Rx直接串联，所以电流表读数I′等于流过Rx的真实电流I，电压表并联在电流表和串联电路的两端，故电压表读数U′大于Rx两端的真实电压U，所以Rx的测量值Rx′＝大于真实值Rx＝Rx，故A对．Rx的真实值为：Rx＝＝＝Ω＝99.8 Ω，故C对．5.【答案】(1) 外接分压式(2)如图：【解析】(1)对灯泡由R＝＝15 Ω，满足电压表内阻远大于小灯泡电阻，所以电流表应采用外接法；测量该小灯泡的伏安特性曲线，电压要从零开始，所以滑动变阻器的连接方式应采用分压式．(2)连接时导线不能交叉，并注意电流表应采用外接法，滑动变阻器的连接方式应采用分压式，如图所示：6.【答案】（1）B （2）ADE（3）16 Ω 增大（4）34【解析】（1）为描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，故应选E；灯泡额定电压为3.8 V，电压表应选择A，灯泡额定电流为：，电流表选择D，灯泡正常发光时的电阻：，电流表内阻为：，电压表内阻为，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路应选择图B所示电路；（2）由（1）分析可知，电压表选择A，电流表选择D，滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器选择E；（3）由图示图象可知，随增大，增大，实际功率增大，灯泡温度升高，电压与电流表的比值增大，灯泡电阻增大；由图示图象可知，电压：时，电流，此时灯泡电阻：；（4）灯泡正常发光时，串联电阻两端电压，串联电阻阻值.。
实验测绘小灯泡的伏安特性曲线ppt课件
图6
为了减小误差，应使R≪RV，故此法测较小电阻好 D.乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R≫RA，故此法测较
大电阻好
12
2.在测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，所用器材有：小灯泡L、量程恰 当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、开关S等，要求小 灯泡两端电压从0开始变化. (1)实验中滑动变阻器应采用__分__压___接法(填“分压”或“限流”). 答案
图3
(3)请根据(1)中所选电路，把图4中所示的 实验器材用实线连接成实物电路图. 答案
如图所示 图4
二、实验数据的处理
例2 图5甲为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小 灯泡的额定电压为3 V.
图5 (1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图.
答案 解析 见解析图
(2)完成下列实验步骤： ①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，滑片应停留在滑动变阻器的最 __左____(选填“左”或“右”)端； ②闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压， 记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压； 答案 解析
总结提升
1.首先要根据表中数据选择合适的标度； 2.描点后用平滑的曲线连接，个别偏离较远的点应舍去.
3
达标检测
1.在图6中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确
的是 答案 解析 A.甲图的接法叫电流表外接法，
乙图的接法叫电流表内接法
√B.甲中R测>R真，乙中R测<R真
C.甲中误差由电压表分流引起，
(1)实验时，选用图3__甲___(选填“甲”或“乙”)的电路图来完成实验，
请说明理由：_描__绘__小__灯__泡__的__I_－__U_图__线__所__测__数__据__需__从__零__开__始__，__并__要__多__测___
实验：小灯泡伏安特性曲线高中物理
实验八：测绘小灯泡的伏安特性曲线1.图7为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5 V.图7(1)完成下列实验步骤：①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，______________；②闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，__________；③断开开关，……根据实验数据作出小灯泡的伏安特性曲线.(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图.答案(1)①使它靠近滑动变阻器左端的接线柱②增加小灯泡两端的电压，记录多组电流表和电压表的读数，直至电压达到其额定电压(2)见解析图解析(1)滑动变阻器为分压式接法，闭合开关前，应使小灯泡两端的电压为零，调节滑动变阻器的滑片，使它靠近滑动变阻器左端的接线柱.闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录多组电流表和电压表的读数，直至电压达到小灯泡的额定电压.(2)与实物电路相应的电路图如图所示.2.有一个小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样，现在要用伏安法测绘这个小灯泡的U－I图线，有下列器材供选用：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1 Ω)D.电流表(0～0.6 A ，内阻0.4 Ω)E.滑动变阻器(5 Ω，10 A)F.滑动变阻器(500 Ω，0.2 A)(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________.(用字母表示)(2)为使实验误差尽量减小，要求小灯泡两端的电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________(用字母表示).(3)请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图9所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图.图9答案 (1)A D (2)E (3)见解析解析 (1)因小灯泡的额定电压为4 V ，为了保证安全，选用的电压表量程应稍大于4 V ，但不能大太多，量程太大则示数不准确，故只能选用0～5 V 的电压表，故选A.由P ＝UI得，小灯泡的额定电流I ＝P U＝0.5 A ，故应选择0～0.6 A 量程的电流表，故选D. (2)由题意可知，小灯泡两端的电压要从零开始变化且多取几组数据，故只能采用滑动变阻器的分压式接法，而分压式接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选E.(3)小灯泡内阻R ＝U 2P＝8 Ω，小于R 0＝R V R A ，故采用电流表外接法，故电路图和实物电路图如图所示.3.在研究规格为“6 V 3 W ”的小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大.实验提供的电流表量程为0.6 A 、内阻约1 Ω ，电压表量程为10 V 、内阻约20 kΩ.(1)下列实验电路图，最合理的是________；(2)小灯泡接入电路前，某同学使用如图11所示的多用电表欧姆挡直接测量小灯泡的电阻，应将选择开关旋至________挡(填“×1”或“×10”).图11(3)某同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图12所示，则小灯泡的电阻值随温度的升高而________(填“增大”、“减小”或“不变”).实验过程中，小灯泡消耗的功率为0.6 W时，小灯泡两端的电压是________V.图12答案(1)甲(2)×1(3)增大 2解析(1)实验要求小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大，故滑动变阻器应选分压式接法，小灯泡的内阻较小，电流表应采用外接法，选甲图；(2)小灯泡的电阻较小，欧姆挡选“×1”挡即可；(3)由于图线向上弯曲，图线上的点与原点连线的斜率增大，故小灯泡的电阻值随温度的升高而增大.由图线可得小灯泡消耗的功率为0.6 W时，小灯泡两端的电压是2 V.4．一只小灯泡，标有“3 V,1.5 W”的字样．现要描绘小灯泡0～3 V的伏安特性曲线．实验器材有：A．最大阻值为10 Ω的滑动变阻器B．电动势为6 V、内阻约为1.0 Ω的电源C．量程为0.6 A、内阻约为1.0 Ω的电流表A1D．量程为3 A、内阻约为0.1 Ω的电流表A2E．量程为3 V、内阻约为6 kΩ的电压表V1F．量程为15 V、内阻约为10 kΩ的电压表V2G．开关、导线若干(1)电压表应选用________；电流表应选用________．(将选项代号的字母填在横线上)(2)在该实验中，设计了如图1所示的四个电路．为了减小误差，应选取的电路是________(将选项代号的字母填在横线上)．图1(3)以下是该实验的操作步骤：A．将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路；B．调节滑动变阻器滑片的位置，保证闭合开关前使滑动变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大；C．闭合开关，记下电压表、电流表的一组示数(U1，I1)，移动滑动变阻器的滑片，每移动一次记下一组(U，I)值，共测出12组数据；D．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线．指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改．解析(1)因为小灯泡的额定电压为3 V，故电压表选E；小灯泡的额定电流I＝PU＝1.53A＝0.5 A，故电流表选C.(2)小灯泡在额定电压下的电阻R＝UI＝6Ω，由于R VR>RR A，故电流表外接．描绘伏安特性曲线时，电压从零开始，需用滑动变阻器的分压式接法，选C.答案(1)E C(2)C(3)步骤B不妥，闭合开关前应使滑动变阻器与小灯泡并联部分的阻值为零；步骤D有错，应为按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来．5．有一个小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的IU 图线，现有下列器材供选用：A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)B．电压表(0～15 V，内阻20 kΩ)C．电流表(0～3 A，内阻0.4 Ω)D．电流表(0～0.6 A，内阻1 Ω)E．滑动变阻器(最大阻值为10 Ω，允许最大电流为2 A)F．滑动变阻器(最大阻值为500 Ω，允许最大电流为1 A)G．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图2甲而不选用图乙所示的电路图来完成实验，其理由是：_________________________________________________________________.(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)图2解析(1)因实验目的是描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要多次改变小灯泡两端的电压，故采用甲图所示的分压式电路合适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据．(2)因小灯泡额定电压为4 V,0～15 V的量程太大，读数误差大，所以电压表选0～5 V的A；小灯泡的额定电流I＝0.5 A，则电流表只能选D；滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡电阻8 Ω，调节不方便，故应选滑动变阻器E；又因R V R A>R2x，所以电流表应外接．答案(1)描绘灯泡的IU图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据(2)AD E6．某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.0 V,0.7 A”；电流表A1，量程3 A，内阻约为0.1 Ω；电流表A2，量程0.6 A，内阻r2＝0.2 Ω；电压表V，量程3 V，内阻r V＝9 kΩ；标准电阻R1，阻值1 Ω；标准电阻R2，阻值3 kΩ；滑动变阻器R，阻值范围0～10 Ω；学生电源E，电动势6 V，内阻不计；开关S及导线若干．①甲同学设计了如图5(1)所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图(2)所示，此时L的电阻为________Ω.图5②乙同学又设计了如图10a所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是________V.③学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路．请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图6b所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号．图6解析 ①电压表的示数U ＝2.30 V ，所以灯泡的电阻R L ＝U I ＝2.300.46 Ω＝5 Ω.②由题图知电压表V 与R 2串联，根据串联分压，当电压表V 的示数为3 V时，R 2两端的电压U 2＝U V R V R 2＝39×3 V ＝1 V ，所以灯泡两端的电压U ′＝U V ＋U 2＝(3＋1)V ＝4 V .③要想更准确地描绘出L 完整的伏安特性曲线，则电压表的量程为4.0 V ，电流表的量程为0.7 A ，因此将电压表V 与标准电阻R 2串联改装为量程为4.0 V的电压表，将电流表A 2与标准电阻R 1，并联改装量程为0.6 A ＋0.6×0.21 A＝0.72 A 的电流表．故虚线框内实验电路如下图所示．答案 ①5 ②4 ③如解析图所示7 二极管是一种半导体元件，电路符号为，其特点是具有单向导电性.某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究.据了解，该二极管允许通过的最大电流为50 mA.(1)该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的电阻挡来判断它的正负极：当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角比较小，当交换表笔再次测量时，发现指针有很大偏转，由此可判断____ (填“左”或“右”)端为二极管的正极.(2)实验探究中他们可选器材如下：A.直流电源(电动势3 V，内阻不计)B.滑动变阻器(0～20 Ω)C.电压表(量程15 V、内阻约80 kΩ)D.电压表(量程3 V、内阻约30 kΩ)E.电流表(量程0.6 A、内阻约1 Ω)F.电流表(量程50 mA、内阻约50 Ω)G.待测二极管H.导线、开关为了提高测量精度，电压表应选用________，电流表应选用________.(填序号字母) (3)实验中测得的数据如下表，请在图3坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线.电流I/mA000.2 1.8 3.98.614.021.833.550.0 电压U/V00.500.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50图3(4)同学们将该二极管与阻值为100 Ω的定值电阻串联后接到输出电压恒为3 V的电源两端，则二极管导通时定值电阻的功率为________ W.解析(1)调到欧姆挡时，在多用电表的内部，电源的正极是接在黑表笔上，负极是接在红表笔上；(2)电源电压只有3 V，所以电压表选D；二极管允许通过的最大电流为50 mA，所以电流表选F.(4)在图中画出阻值为100 Ω的定值电阻的伏安特性图象，从图中找出两图象电流相同且电压之和等于3 V时的电流值大约是13 mA，则R的功率P＝I2R≈0.017 W.答案(1)左(2) D F(3)伏安特性曲线如图所示(4)0.017(在0.015～0.019范围内均可)8.某同学查阅相关资料得到直流电动机转动时的U －I 特性曲线，如图10甲所示，该同学利用图乙所示的实验电路研究该直流电动机的转动情况，电路中使用恒压电源(输出电压值固定)，R 1是定值电阻(阻值为15 Ω)，R 2是滑动变阻器，是理想电流表，实验操作步骤如下：图10 (1)闭合开关S 2前，调节滑动变阻器R 2，使其接入电路中的阻值________.(选填“最大”或“最小”)(2)先闭合开关S 1，开关S 2保持断开，此时电流表的示数为0.6 A ，则恒压电源输出电压为________V.(3)再闭合开关S 2，然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来，此时电流表的示数为1.8 A ，直流电动机实际消耗的电功率为________W ，滑动变阻器接入电路中的阻值为________Ω.答案 (1)最大 (2)9 (3)3.84 4.83解析 (2)电源输出电压：U ＝IR 1＝0.6×15 V ＝9 V.(3)电动机的输入电流I M ＝I －I 1＝1.2 A.由电动机的U －I 特性曲线可知，此时电动机的电压为U M ＝3.2 V ，所以P ＝U M I M ＝3.84 W ，R 2＝U －U M I M≈4.83 Ω.。
实验：小灯泡的伏安特性曲线1
实验8测绘小灯泡的伏安特性曲线1．在测绘小灯泡的伏安特性曲线时，采用如图7－4－7所示电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，下列原因可能的是()图7－4－7A．灯泡中灯丝已烧断B．滑片接触不良C．灯泡内部短路D．滑动变阻器A端接触不良解析：选C.由题图知若电压表的电阻无穷大，移动滑片时，因电流表示数有变化，故和电流表串联的回路中不存在断点，故A错．若滑片接触不良，电路中不可能有电流，故B 错．若滑动变阻器A端接触不良，滑片移动时电流表和电压表读数均变化，故D错．若灯泡内短路则灯泡两端电压为零，电压表指针不变，动滑片时，只有电流表指针变化，故选C.2．(2009年高考天津卷)为探究小灯泡L的伏安特性，连好如图7－4－8所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U－I图象应是()图7－4－8图7－4－9解析：选C.由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，随着灯泡两端电压逐渐增大，灯丝温度逐渐升高，其电阻逐渐增大，则在U－I图象中斜率应逐渐增大，故C正确．3．测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验电路如图7－4－10所示，所用小灯泡的额定电压是3.8 V．关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是()图7－4－10A．系统误差主要是由电压表的分流引起的B．系统误差主要是由电流表的分压引起的C．系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的D．系统误差主要是由读数时的估读引起的解析：选A.由于小灯泡的电阻比较小，所以采用电流表外接的方法．此时电压表的测量值是准确的，但是电流表的测量值和真实值相比要大，原因是电压表分流．4．在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：A．小灯泡(3.8 V,1.5 W)B．直流电源(电动势4.5 V，内阻约0.4 Ω)C．电流表(量程0～500 mA，内阻约0.5 Ω)D．电压表(量程0～5 V，内阻约5000 Ω)E．滑动变阻器R1(0～5 Ω，额定电流2 A)F．滑动变阻器R2(0～50 Ω，额定电流1 A)G．开关一个，导线若干如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图7－4－11所示的四个电路中的________，应选用的滑动变阻器是________．图7－4－11解析：由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测量，所以滑动变阻器应选用分压式，分压式接法适用于测量较大阻值电阻(与滑动变阻器的总电阻相比)，由于R1<R L，选用R1时滑片移动时，电压变化明显，便于调节．又小灯泡的电阻约为R L＝9.6 Ω，R V/R L>R L/R A，所以安培表应该选用外接法．答案：丙R1(或E)5．(2011年永嘉中学高三质检)图7－4－12甲是某实验小组测定电阻约为10 Ω的小灯泡的伏安特性曲线的电路图，图乙是他们按照图甲所示的电路在实物上连线的示意图，教师检查发现有一根导线的一端接错了地方，请你在图乙中的这根连线上画上“×”并直接在图。
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【例1】有一个小灯泡标有“6 V、0.6 W”的字样，现在要用伏安法测量这个灯 泡的I—U图线，有下列器材可供选用： A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ) C．电流表(0～0.3 A，内阻1 Ω) E．滑动变阻器(30 Ω，2 A) B．电压表(0～10 V，内阻20 kΩ) D．电流表(0～0.6 A，内阻0.4 Ω) F．学生电源(直流9 V)，还有开关和导线
E.滑动变阻器(最大阻值为200 Ω,额定电流100 mA)
F.滑动变阻器(最大阻值为10 Ω,额定电流1.0 A)
G.电源(电动势为6.0 V,内阻约为1.5 Ω) (1)实验中所用的电流表应选 ;电压表 选 ; 滑动变阻器应选 .(只需填器材前面的 字母代号) (2)将图4中的实物连接成实验所需的电路 (有两根 导线已经接好).实验开始时,滑动变阻器的 滑片应 该置于最 端.(填“左”或“右”)
B ，电流表应选 •(1)实验中电压表应选________ ________ C ．(用序号字母表示) •(2)为使实验误差尽可能减小， •画出实验电路图．
【例2】某课外学习小组想描绘标有“4 V、2 W”的小灯泡的U—I图象,除导线和开关外 还备有以下器材可供选择: A.电流表(量程0.6 A,内阻约为1 Ω) C.电压表(量程5.0 V,内阻约为5 kΩ) B.电流表(量程3.0 A,内阻约为0.2 Ω) D.电压表(量程15.0 V,内阻约为15 kΩ)
“大内，小外”
滑动变阻器的限流式与分压式接法（控制电路） 1、电路图：
分压式
下列情况下应选用分 压接法： 1、要求电路中电压 （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。
限流式
实验电路原理图
实验器材
• 3.8V，0.3A的小灯泡一个； 4—6V学生电 源 （利用三节干电池替代学生电源）；滑动变 阻器（50欧，1.5安）；直流电压表；直流 电流表；开关；导线若干。
③测定金属的电阻率
2.实验原理: l U R R S I
d 2 S ( ) 2
2
RS Ud l 4 Il
电路原理如图
A
三、实验器材 被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电 流表、直流电源、电键、滑动变阻器和导线若干。 实验电路图
A V
实物连接图
4.实验步骤
（1）用螺旋测微器测金属导线直径， 计算其横截面积S； （2）确定电表量程，连接电路； （3）用毫米刻度尺测出连入电路中 金属导线的长度； （4）将滑动变阻器阻值调至最大后 闭合开关；
【实验目的】
1.了解小灯泡伏安特性。
2.练习分压电路的连接。
3.练习连接电路，学会几种最基本的电 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， 正确选择测量电路。 5. 学会用作图法处理实验数据。
【实验原理】
U Rx I
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。
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？
实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线 【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， 处理数据，做 I—U图线得出 实验结论
（5）改变滑片位置，读出几组相应 的U、I值并计算金属导线的电阻；
（6）代入测量数据计算金属导线的 电阻率； （7）断开开关，拆除电路，整理器 材。
5.注意事项
（1）本实验中被测金属电阻阻值较 小，因此测量电路必须采用电流表 外接法； （2）为减小误差，测量直径时，应 在金属导线三个不同位置各测一次， 求其平均；
（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。
6.误差分析
（1）测量金属丝的直径和长度产生 的误差；
（2）电压表的分流引起的误差；
（3）通电时，电阻发热，引起电阻 率变化产生的误差。
电流表读数
• 若是0~3A档，
读数应为 1.73A
最小分度为 0.1A，
电压表读数
• 若是0~3V档，
最小分度为 0.1V
读数应为 2.24V
U/V
I/A U/V
0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.4
2.7
3.0
I/A
实验二：
测定金属的电阻率
1.实验目的:
①练习使用螺旋测微器 ②学会用伏安法测电阻阻值
答案
(1)A
C
F
(2)实物图如