第二章 学生实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
人教版高中物理选修3-1：第二章 实验2 描绘小灯泡的伏安特性曲线 课件
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THE END ❖ 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/142021/3/142021/3/142021/3/14
谢谢观看
2.常见两种图线所表示的导体电阻的性质？
测量电路的选择 电流表外接
议展
电流表内接
误差 比较法 计算法 试触法
偏小
Rx RV Rx RV RA
电压表变化大
偏大
Rx RA
Rx RV RA
电流表变化大
供电电路的选择
限流式 接法
分压式 接法
1、如果限流式和分压式都能用时，优先采用限流式 2、如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采 用分压接法： (1)用电器的电压或电流要求从零开始连续可调． (2)要求用电器的电压或电流变化范围大，但滑动变阻器的阻 值小． (3)采用限流接法时限制不住，电表总超量程，用电器总超额 定值．
实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
由图线可以看出，二极管具有单向导电性，加正向电压时，二极管电阻较小，通过二极管的电流较大；如果给二极管加反向电压，当电压较小时，几乎没有电流；当电压增大到一定程度时，电流迅速增大，此时的电压称为反向击穿电压．图象中，随着正向电压的增大，图线斜率增大，表示其电阻随正向电压的增大而减小.
了解：二极管的单向导电性
本实验中为什么要采用电流表外接法？
思考
提示：实验时，仔细观察小灯泡的铭牌，可以比较容易算出小灯泡正常发光时的电阻，一般为几欧或十几欧，与电流表的内阻差不多大，比电压表的内阻要小得多，电压表的分流作用可以忽略，所以在实验中采用了电流表的外接法．
03
02
01
提示：本实验的目的是要绘制小灯泡的伏安特性曲线，这就要求小灯泡上的电压从零开始，测出多组数据进行描点，因此要采用滑动变阻器分压接法．
实验器材
小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干。
PART.01
确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，按原理图所示的电路图连接好实验电路。
实验步骤
a b S
01
03
02
实物连接
演示实验
数据处理及结论
小灯泡的I-U图线是一条曲线，如图所示，曲线上的点和坐标原点连线的斜率随电压的增大而减小，说明灯丝的电阻随温度的升高而增大。
1、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“6 V，1.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：
B
D
F
A
C
E
直流电源6 V(内阻不计)
直流电流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0～300 mA(内阻约为5 Ω)
滑动变阻器10 Ω，2 A
实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
（1）若用图示电路，无法测量电压表的内阻， 原因是___________________________
（2）若给你一根导线，如何修改电路？ （3）写出要测量的物理量_____________ （4）写出求电压表内阻的表达式＿＿＿＿
1.由于小灯泡的电阻较小，因此实验电路必须 采用电流表外接法.
2.因本实验要作出I-U图线，要求测出电压 从零变化至U额的多组数据，因此滑动变阻器要 采用分压式接法. 3.开关闭合前滑动变阻器的滑片应移到图中 的左端，调节滑片时要注意电压不能超过小灯泡 的额定值. 4.实验中各组读数要选择均匀，间隔大致相 等，作图时两坐标轴的标度要适当，使图线不会 偏向一边或过小或过大. 5.画I-U曲线时，不能画成折线，而应画成平 滑的曲线，偏差较大的点应舍弃.
五、实验步骤 1.连接电路 将灯泡、电流表、电 压表、滑动变阻器、电源、 开关用导线连接成如图所 示的电路.
电路图
2.测出小灯泡在不同电压下的电流 （1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应 移到最左端，以使开关闭合时灯泡两端的电压 能从零开始变化.同时，这样做也可防止开关刚 闭合时灯泡两端的电压过大而烧坏灯丝.
l
，
2.通电电流过大、时间过长，致使电阻丝发热，
电阻率随之变化.
3.另外直径测量、长度测量、读数等人为因素也 是误差的来源之一.
例1
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除 1.5 W”字样的小灯泡、导线和开关外，还有
有标有“6 V 下列器材：
A.直流电源（6 V，内阻不计）；
B.直流电流表（量程为3 A，内阻0.1 Ω以下）； C.直流电流表（量程为300 mA，内阻约为5 Ω）；
实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
一、实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线，分析 曲线的变化规律. 二、实验原理 1.用电流表测出通过小灯泡的电流，用电压表 测出小灯泡两端的电压，测出多组（U，I）值，在 U-I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这 些点连接起来，就可得到小灯泡的伏安特性曲线.
实验描绘小灯泡伏安特性曲线
解析：其额定电流 0.26 A，故滑阻应 选R1
(1)滑动变阻器应选用 _______R__1_____．
(2)①开始实验前他的实物 接线如下图甲所示，请指
出该学生实物接线中的错
误有哪些？ 电压表采取 串联接入
电流表选择 量程太大
滑动变阻器采 取限流接法
导线接在变阻器 的滑动触头上
②请就此在下图乙中进行正确的连接．
第二章 恒定电流
实验：描绘小灯泡伏安特性曲线
一、实验目的: 描绘小灯泡的伏安特性曲线．
二、电路选择
使灯泡两端的电压应该 由零逐渐增大到额定电 压．所以滑动变阻器分 压接法电路
小灯泡的电阻值较小， 应选用电流表外接法
电压表、电流表的读数
规则：仪表读数看精确度，10分度下位估，2、5分度本位估。
10分度仪表读数： 电压表、电流表若用0-3V、0-3A量程，其最小刻度（精确 度）分别为0.1V、0.1A，为10分度仪表读数，读数规则较 为简单，只需在精确度后加一估读数即可。
1．电路的连接方式 (1)电流表应采用外接法 (2)滑动变阻器应采用分压式连接
2．闭合开关S前，滑动变阻器触头 应移到小电珠分得电压为零的位置
3．U－I图线在U＝1.0 V左右将发生明
显弯曲，故在U＝1.0 V左右测绘点要密， 否则将出现很大误差．
4．电流表选择 0.6 A量程，电压表量程选择视 小电珠的额定电压而定，若使用“2.5 V,0.6 A” 的小电珠，则选用电压表的3 V量程．
接AB，为定值电阻 接CD，短路 接AC（D），向右滑动电阻变大
接BC（D），向右滑动电阻变小
1.限流式 图中变阻器起限流作用
Rx
P
E
Ｓ AR B
描绘小灯泡伏安特性曲线
0.25 0.20 0.15 0.10 0.05
0
..
.
..
....
...
..
U/V
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
(4) 拆除电路，整理仪器。
6.【数据处理】
1．在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系． 2．在坐标纸上描出各组数据所对应的点．(坐标系纵轴和横 轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜) 3．将描出的点用平滑的曲线连结起来，就得到小灯泡的伏 安特性曲线．
据部分电路的欧姆定律知，定值电阻R两端的电 压U与电流I成正比，即U=IR，其I—U图线是一条过
原点的直线。由于小灯泡灯丝的电阻率随着温度的 升高而增大，其电阻也随着温度的升高而增大，故 小灯泡的伏安特性曲线应为曲线。
I/A
O
U/V
2.【实验原理】
1．用电流表测出流过小灯泡的电流。 用电压表测出小灯泡两端的电压， 测出多组(U，I)值，在U－I坐标系中描出各对 应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来． 2．电流表外接：因为小灯泡的电阻很小， 如果电流表内接，误差明显较大； 滑动变阻器采用分压式接法，使电压能从零 开始连续变化．
A.0～0.6A，电阻为0.2Ω的电流表
B.0～100mA,电阻为5Ω的电流表
C.0~3V,电阻为10KΩ的电压表
D.0~15V,电阻为50KΩ的电压表
E.最大电阻为20Ω额定电流为1.0A的滑动变阻器
F.最大电阻为1KΩ额定电流为0.1A的滑动变阻器
G.蓄电池6V、导线、电键
要求实验灯泡电压从零逐渐增大到额定电压。
3.实验电路
描绘小灯泡的伏安特性曲线
描绘小灯泡的伏安特性曲线2．实验原理：用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组（U，I）值，在U –I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来．电流表外接：因为小电珠的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大；滑动变阻器采用式：使电压能从零开始连续变化．3．实验器材：小电珠（3.8 V 0.3 A）或（2.5 V 0.6 A）一个、电压表（0 ～3 V ～15 V）与电流表（0 ～0.6 A ～ 3 A）各一个、滑动变阻器（最大阻值20 Ω）一个、学生低压直流电源（或电池组）、开关一个、导线若干、、铅笔．4．实验步骤：⑴确定电流表、电压表的量程，采用电流表接法，滑动变阻器采用式接法，按图中的原理图连接好实验电路．⑵把滑动变阻器的滑片调节到图中最端，接线经检查无误后，闭合开关S．⑶移动滑动变阻器滑片位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格中，5．数据处理：⑴在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系．⑵在坐标纸上描出各组数据所对应的点（坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜）．⑶将描出的点用的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线．6．误差分析：由于电压表、电流表不是理想电表，电表表的带来误差，要严格按照读数规则读数；在坐标纸上描点、作图带来误差．7．注意事项：⑴电路的连接方式：①电流表应采用接法：因为小电珠(3.8 V,0.3 A)的电阻很小，与0～0.6 A的电流表串联时，电流表的影响很大．②滑动变阻器应采用式连接：目的是使小电珠两端的电压能从开始变化．⑵闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．⑶I –U图线在U0 = 1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U = 1.0 V左右绘点要密，以防出现较大误差．⑷电流表选择0.6 A量程，电压表量程的选择视小电珠的额定电压而定，即使用的若是“3.8 V 0.3 A”的小电珠，选用电压表的15 V量程；若使用“2.5 V 0.6 A”的小电珠，则选用电压表的3 V量程．⑸当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记录I后马上断开开头．图线应是平滑曲线而非折线．1．一只小灯泡，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A1 D．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V1 F．量程为15 V、内阻约为10 kΩ的电压表V2 G．开关、导线若干⑴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）⑵在该实验中，设计了如图所示的四个电路．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）．⑶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：______________________________________________________________________________________________________ ______________2．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I –U图线，现有下列器材供选用：A．电压表：0～5 V，内阻10 kΩB．电压表：0～15 V，内阻20 kΩC．电流表：0～3 A，内阻0.4 ΩD．电流表：0～0.6 A，内阻1 ΩE．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⑴实验时，选用图甲而不选用图乙所示的电路图来完成实验，其理由是：____________________；⑵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）〖考点1〗实物连线及数据处理【例1】一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线，他们设计了如图1甲所示的电路图．⑴请将图乙中的实物连线按电路图补充完整．⑵考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．⑶闭合开关S，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑片，总不能将电压表的示数调为零．原因可能是图中的________（选填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”或“f”）处接触不良．⑷实验测得表格中的7组数据．请在坐标纸上作出该元件的I–U 图线．⑸为了求元件Q在I –U 图线上某点的电阻，甲同学利用该点的坐标I、U，由R = U/I求得．乙同学作出该点的切线，求出切线的斜率k，由R = 1/k求得．其中________（选填“甲”或“乙”）同学的方法正确．【变式跟踪1】物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75 W，额定电压值已模糊不清．他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2 Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U = PR = 2×0.75 V = 1.22 V．他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘灯泡的U - I图线，进而分析灯泡的额定电压．A．电压表V（量程3 V，内阻约3 kΩ）B．电流表A1（量程150 mA，内阻约2 Ω）C．电流表A2（量程500 mA，内阻约0.6 Ω）D．滑动变阻器R1（0～20 Ω）E．滑动变阻器R2（0～100 Ω）F．电源E（电动势4.0 V，内阻不计）G．开关S和导线若干H．待测灯泡L（额定功率0.75 W，额定电压未知）⑴在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择________（填“A1”或“A2”）；滑动变阻器选择________（填“R1”或“R2”）．⑵在实验过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23 V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70 V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在表格中：请你根据实验数据在坐标图中作出灯泡的U –I 图线．⑶由图象得出该灯泡的额定电压应为______V；这一结果大于1.23 V，其原因是_______________．2〗实验原理及其操作2】图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V．⑴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，逐渐移动变阻器的滑片，________；③断开开关，??根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线．⑵在虚线框中画出与实物电路相应的电路图．A．直流电源：电动势约为5 V，内阻可不计B．直流电流表：量程0～3 A，内阻约为0.1 ΩC．直流电流表：量程0～600 mA，内阻约为5 ΩD．直流电压表：量程0～15 V，内阻约为15 kΩE．直流电压表：量程0～5 V，内阻约为10 kΩF．滑动变阻器：10 Ω，2 A G．滑动变阻器：1 kΩ0.5 A实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．⑴实验中电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用_______ ⑵请按要求将图中所示的器材连成实验电路．⑶某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示．现把实验中使用的小灯泡接到如图所示的电路中，其中电源电动势E = 6 V，内阻r = 1 Ω，定值电阻R = 9 Ω，此时灯泡的实际功率为________W．（结果保留两位有效数字）〖考点3〗电路设计及电表的灵活选取【例3】已知一个标有“2.4 V，0.06 A”字样的电学元件的R –U特性如图所示．某同学想利用下列可供选择的实验器材，设计一个电路验证该元件的电阻R随电压U变化的图象．可供选择的器材有：电流表A1：量程100 mA，内阻约2 Ω电流表A2：量程0.3 A，内阻约0.3 Ω电压表V1：量程1 V，内阻500 Ω电压表V2：量程15 V，内阻1 kΩ定值电阻R1：电阻为1 kΩ定值电阻R2：电阻为10 kΩ滑动变阻器R0：0～10 Ω，2 A 电池E：电动势为3 V，内阻很小导线若干和开关S一个⑴利用实验电路测量时，该同学为了提高准确度，测量了多组数据．他在实验中应选用电流表________，电压表________，定值电阻________（填所选器材的符号）；⑵在方框内画出该同学的实验电路图；⑶在实验过程中，元件正常工作时电压表的示数应为________ V．【变式跟踪3】在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，为了探究3根材料未知，横截面积均为S = 0.20 mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图所示的实验电路，M为金属丝c的左端点，O为金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点．在实验过程中，电流表读数始终为I =离x的变化图线；⑵求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较．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rV=9 kΩ标准电阻R1，阻值1 Ω标准电阻R2，阻值3 kΩ〖考点【例【变式跟踪滑动变阻器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⑴甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46 A时，电压表的示数如图2所示，此时L的电阻为________Ω；⑵乙同学又设计了如图3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；⑶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4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．【预测1】在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，所用器材有：电动势为6 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开头和导线．要求能测出尽可能多组数据．如下图是没有连接完整的实物电路．（已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根）⑴请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；⑵连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是________；⑶排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2 V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________端滑动（填“左”“右”）；⑷通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图所示的U–I图象．根据U –I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率约为________W；⑸图线是曲线而不是过原点的直线，原因是______________________________________________．2．【2011·重庆】在测量小灯泡伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图所示．电源内阻不计，导线连接良好．若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：a．灯L不亮；电流表示数几乎为零b．灯L亮度增加；电流表示数增大c．灯L开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断d．灯L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断与上述a、b、c、d四种现象对应的电路序号为_________A．③①②④B．③④②①C．③①④②D．②①④③【预测2】额定电压均为220 V的白炽灯L1和L2的U－I特性曲线如图甲所示，现将和L2完全相同的L3与L1和L2一起按如图乙所示电路接入220 V电路中，则下列说法正确的是A．L2的额定功率为99 W B．L2的实际功率为17 W C．L3的实际功率比L3的实际功率小17 W的实际功率比L的实际功率小82 W 1．某同学要描绘一小灯泡（3V，1.5W）的伏安特性曲性，他设计了如图甲所示的电路，其中电源电动势为4V，电压表有两个量程．⑴请帮助该同学将连线补充完整；⑵实验中某次电压表示为2.5V，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的实际功率为___________W．2．某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：⑴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_______档进行测量．（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× 1⑵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0~20?,额定电流1.0A），L为待测小电珠，V为电压表（量程6V，内阻20k?），A为电流表（量程0.6A，内阻1?），E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关．①在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最_ 端；（填“左”或“右”）②在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是______点至________点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线）③该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而____________．（填“不变”、“增大”或“减小”）3．有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样,现要描绘这个灯泡的伏安特性图线.,有下列器材供选用：A．电压表：0 - 5V 内阻约为10kΩB．电压表：0 - 10V 内阻约为20kΩC．电流表：0 - 0.3 A 内阻约为1ΩD．电流表：0 - 0.6A 内阻约为0.4ΩE．滑动变阻器：10Ω2A F．学生电源（直流6V）开关、导线若干⑴实验中所用电压表应选用__ _，电流表应选用_ __（用对应的选项字母表示）；⑵实验时要求尽量减小实验误差,测量电压时应从零开始多取几组数据，请将图甲中实物连接成满足实验要求的测量电路．⑶某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图乙所示），若用电动势为3 V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电,则该小灯泡的实际功率是W．4．如图所示为实验得到的小灯泡灯丝电阻的U - I关系曲线图．⑴在框中画出实验电路图（根据该电路图可得到U –I关系的完整曲线），可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑线变阻器（变化范围0～50Ω）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干；⑵如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5 V，内电阻为1.5 Ω，定值电阻R = 18 Ω，则接入________（选填“甲”或“乙”）电路时，小灯泡较亮些；在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为______W；若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为_____W．参考答案：2．分压3．坐标纸4．外分压左5．平滑6．内阻读数操作零1．答案：⑴E C ⑵C ⑶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．解析：⑴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 = P/U = 1.5/3A = 0.5 A，故电流表选C．⑵小灯泡在额定电压下的电阻R = U/I = 6 Ω，由于RV/R > R/RA，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．2．答案：⑴描绘灯泡的I –U图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据⑵ A D E8 Ω，调节不方便，故应选滑动变阻器E；又因R2，所以电流表应外接．例1答案：⑴如图所示⑵小于⑶f⑷如图所示⑸甲解析：⑴由电路图可知，电流表为外接法，滑动变阻器为分压式接法．⑵由电流表外接的特点可知，该元件的测量值小于其真实值．⑶当图中的f处接触不良时，控制电路由分压式变为限流式，故无法将电压表的示数调为零．⑷根据表中的数据，先描点，再利用平滑的曲线连接起来．⑸I –U图线上切线（即斜率）可反映电阻的大小，但不能用来计算电阻的大小，而R = U/I则可以用来计算电阻的大小．变式1 答案：⑴电路原理图如图所示A2 R1⑵见解析图⑶2.5（2.4～2.6）灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻（或灯泡电阻随温度升高而变大）解析：⑴根据P = I2R，估算灯泡的电流大约是600 mA，因此电流表应选A2；本实验要描绘出灯泡的U –I图线，需要测量多组数据，因此滑动变阻器应接成分压式，所以应选阻值较小的R1；小灯泡电阻不大，电流表应外接；⑵如图所示；⑶由P = UI = 0.75 W，再结合图象可知U额= 2.5 V；大于1.23 V的原因是由于灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻．例2 答案：⑴①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，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到其额定电压⑵如解析图所示．解析：⑴滑动变阻器为分压式接法，故闭合开关前，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，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压．⑵与实物电路相应的电路图如图所示．变式2答案：⑴C E F ⑵见解析图⑶0.84（0.81～0.87皆可）解析：⑴由灯泡标识（5 V，2.5 W）知，I = P/U = 0.5 A，因此电流表选C，电压表选E，由于电路接成分压式，滑动变阻器选F．⑵如图所示．⑶把定值电阻作为电源的内阻，则该电源短路时的电流为Imax = E/(R + r) = 0.6 A，在题图中的U –I图中，作出此电源的U - I图线如图中虚线所示．两图线交点即表示该灯泡的实际工作点．由图知U = 2.2 V，I = 0.38 A，所以P = UI = 2.2×0.38 W = 0.84 W．例3答案：⑴A1 V1 R1 ⑵如解析图所示⑶0.8解析：分析R - U特性可知，该元件的最大电流为I = U/R = 2.4/40 A = 0.06 A = 60 mA，故应选电流表A1；电压最大值为2.4 V，V1量程太小，而V2量程太大，将V1与定值电阻R1串联，当V1（内阻500 Ω）为1 V时，R1两端电压为2 V，二者串联可等效为一个量程为3 V的电压表，满足量程需求．电压要求从0开始调节，故滑动变阻器连接采用分压法．Rmax2 < RARV，因此电流表采用外接法．元件正常工作时，两端电压为2.4 V，URV1 = URV1/(RV1 + R1) = U/3 = 0.8 V．变式3 答案：⑴见解析⑵ρ－Ω·m（0.96×10－6～1.10×10－6Ω·m）、ρ－－－a = 1.04×106b = 9.6×108Ω·m（8.5×108～1.10×107Ω·m）、ρ－c = 1.04×106Ω·m（0.96×10－6～1.10×10－6Ω·m）金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率．解析：⑴建立U－x坐标系，进行描点、连线，得到图线如图所示．⑵根据欧姆定律R = U/I，又根据电阻定律R = ρl/S，所以ρ= US/Il由⑴中图线可知：从600 mm到1000 mm为金属丝a，Ua = (6.5- 3.9) V = 2.6 V，ρ－/(1.25×1000 –600×10－a = 2.6×0.20×1063) Ω·m =1.04×10－6Ω·m；从1000 mm到2000 mm为金属丝b，Ub = (7.1 –6.5)V = 0.6 V，ρ－b = 0.6×0.20×106/(1.25×2000 –1000×10－3) Ω·m =9.6×10－8Ω·m；从2000 mm到2400 mm为金属丝c，Uc = (9.7 - 7.1)V = 2.6 V，ρ－6/(1.25×2400 –2000×10－3)Ω·m＝1.04×10－c = 2.6×0.20×106 Ω·m．通过计算可知，b的电阻率．1．答案：⑴5 ⑵4 ⑶如图所示解析：⑴由题图知电压表读数为2.30 V，通过L的电流为0.46 A，由欧姆定律计算得小灯泡L的电阻为5Ω．⑵标准电阻R2 = 3 kΩ，是电压表内阻的三分之一，电压表两端电压为3 V即满偏，故标准电阻R2两端电压为1 V，即小灯泡L两端电压为4 V．⑶考虑到电流表A1量程太大，远远大于小灯泡的额定电流值，故选择更小量程的电流表A2较好，由于A2表量程小于灯泡的额定电流，故需要将电流表A2进行扩容，故将标准电阻R1与电流表A2并联进行分流扩容．由于电流表和电压表内阻均已知，故扩容后的电流表采用内接法还是外接法均可．预测1答案：⑴连线如图所示⑵c段导线断路或灯泡损坏⑶右⑷0.5⑸小灯泡的电阻会随温度的升高而增大解析：⑴为方便电路调节，滑动变阻器应分压式接法；⑵小灯泡始终不亮，电流表几乎不偏转的故障现象表明小灯泡上没有电流流过，但电压表有示数，一定是c段导线断路或灯泡损坏；⑶滑片P向右移动时，小灯泡上获得的电压升高，电压有可能从2.0 V升高到额定电压2.5 V；⑷从U－I图象上观察，额定电压是2.5 V时，电流约为0.2 A，额定功率约为0.5 W；⑸小灯泡的电阻会随温度的升高而增大，图线是曲线而不是直线．2．A；图①中现象是总电阻减小，电流表示数增大，和灯泡并联的电阻增大，使得灯泡分得的电压增大，所以灯泡变亮应为b；图②中电流表、电压表和灯泡并联，开始时灯泡不亮，当滑头滑到一定位置时灯泡开始发光，电流表因电流增加得过大而烧坏，应为c；图③中由于电压表内阻太大，电灯不亮，电流表示数几乎为零，应为a；图④中电灯L不亮，在滑片滑动过程中，电流表因电流增加得过大而烧坏，应为d．预测2 ABD；由L2的伏安特性曲线得，在额定电压220 V时的电流为0.45 A，则L2的额定功率为P额= U所以选项A正确；图示电路为L1和L2串联再与L3并联，所以L1和L2串联后两端的总额I额= 99 W，电压为220 V，那么流过L1和L2的电流及两灯的电压满足I1＝I2，U1＋U2＝220 V，由L1和L2的U –I图线可知，I1＝I2＝0.25 A，U1＝152 V，U2＝68 V，故灯L2的实际功率P2＝I2U2＝17 W，故选项B正确；由于L3两端的电压为220 V，故P3 = P额= 99 W，则P3 –P2 = 82 W，故选项C 错，D对，正确选项为A、B、D．1．答案：⑴连线如图所示⑵1.1解析：⑵电流表示数为0.44A，此时小灯泡的实际功率为P = UI = 2.5×0.44W= 1.1W．2．答案：⑴ D ⑵①左②1 5 ③增大解析：由于小电珠的电阻一般不太大，使用多用表直接测量小电珠的电阻则应选择×1档，选择D选项．对于分压电路，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于使小电珠电压为零处，即最左端．闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流的示数总是调不到零，其原因是滑动变阻器左端与电源没有连接好．由描绘出的小电珠的伏安曲线可知，小电珠的电阻值随工作电压的增大而增大．3．答案：⑴A D ⑵如图所示⑶0.80解析：⑴由小灯泡规格可知，其正常工作时的电流为0.5A，选择量程0 –5V的电压表A，选择量程为0 –0.6A的电流表D；⑵设计成电流表外接的分压式电路；⑶在小灯泡伏安曲线图中作了电源的伏安曲线，两曲线的交点的纵横坐标和乘积即等于小灯泡的实际功率．4．答案：⑴如图所示⑵甲0.15 0.28解析：由于要画出U－I关系的完整曲线，必须用分压接法画出实验电路图．分别在小灯泡灯丝电阻为U－I关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线，与小灯泡灯丝电阻为U－I关系曲线交点即为工作点，显然接入甲电路时，灯泡中电流较大，小灯泡较亮些．在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为P＝UI＝1×0.15W＝0.15W．若将电路乙中的电阻R 替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，可等效为1.5节干电池连接一个灯泡，在小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线图上画出电源(电动势2.25V，内阻2.25Ω)的伏安特性曲线，与小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线交点对应的横坐标值为电源输出电流I＝0.25A，此时电源内部的发热功率为P＝I2r＝0.252×4.5W＝0.28 W．。
实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线课件
(1)实验时，选用图 2 甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由： _____________________________________________________________ ____________________________________________________________.
3．由于小灯泡的电阻很小，当它与电流表串联时，电流表的分压影响很 大，为减小实验误差，应采用电流表“__外__接法”．
二、实验器材 小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源、开关、导线
三、实验步骤 1．确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分 压式接法，按图 1 中的原理图连接好实验电路．
某同学用如图 4 所示电路，测绘标有“3.8 V 0.3 A”的小灯泡 的灯丝电阻 R 随电压 U 变化的图象．
图4
(1)除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择： 电流表：A1(量程 100 mA，内阻约 2 Ω)； A2(量程 0.6 A，内阻约 0.3 Ω)； 电压表：V1(量程 5 V，内阻约 5 kΩ)； V2(量程 15 V，内阻约 15 kΩ)； 滑动变阻器：R1(阻值范围 0～10 Ω)； R2(阻值范围 0～2 kΩ)； 电源：E1(电动势为 1.5 V，内阻约为 0.2 Ω)； E2(电动势为 4 V，内阻约为 0.04 Ω)． 为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表 ________，电压表 ________，滑动变阻器________，电源________．(填器材符号)
小灯泡伏安特性曲线实验报告范文.doc
小灯泡伏安特性曲线实验报告范文篇一：《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验报告一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线，并对其变化规律进行分析。
二、实验原理1。
金属导体的电阻率随温度的升高而增大，导致金属导体的电阻随温度的升高而增大。
以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。
2。
小灯泡电阻极小，所以电流表应采用外接法连入电路；电压应从0开始变化，所以滑动变阻器采用分压式接法，并且应将滑动变阻器阻值调到最大。
三、实验器材小灯泡一盏，电源一个，滑动变阻器一个，电压表、电流表各一台，开关一个，导线若干，直尺一把。
四、实验电路五、实验步骤1。
按照电路图连接电路，并将滑动变阻器的滑片P移至A端，如图：2。
闭合开关S，将滑片P逐渐向B端移动，观察电流表和电压表的示数，并且注意电压表示数不能超过小灯泡额定电压，取8组，记录数据，整理分析。
3。
拆除电路，整理桌面，将器材整齐地放回原位。
以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，描绘出小灯泡的伏安特性曲线I—U图像。
八、实验结论1。
小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线2。
曲线原因的分析：根据欧姆定理，R U应该是一条直线，但是那仅仅是理想IU来说，RI电阻，R是恒定不变的但是在现实的试验中，电阻R是会受到温度的影响的，此时随着电阻本身通过电流，温度就会增加，R自然上升，对于R代表图线中的斜率，当R不变时，图像是直线，当变化时，自然就是曲线。
九、误差分析1。
测量时未考虑电压表的分流，造成电流I的实际值大于理论值。
2。
读数时没有读准确，在估读的时候出现误差。
3。
描绘图像时没有描绘准确造成误差。
篇二：描绘小灯泡的伏安特性曲线《测量小灯泡伏安特性曲线》实验课题任务是：电学知识告诉我们当电压一定时电流I与电阻R成反比，但小灯炮的电阻会随温度的改变而变化，小灯泡（6。
3V、0。
15A）在一定电流范围内其电压与电流的关系为UKIn，K和n是与灯泡有关的系数。
实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
题型二：数据的处理及实验结论
例2某同学在做测定小灯泡功率的实验中，优化设
计电路，正确测得如下一组 U 和 I 的数据：
编号 1 2
3
4
5678
U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00
线图象的最后一个点的坐标 tan α＝r＝3－0.23.70 Ω
＝1.0 Ω.小灯泡电阻 8 Ω(正常发光)，允许电流 0.3 A， R1 不适合，R2 能满足各方面的要求，小灯泡中电流很
小时，取伏安曲线 0—0.1 A 段求出电阻值 R＝00..21 AV＝ 2 Ω.取两位有效数字 2.0 Ω.
2.LED 发光二极管新技术已被广泛应用，如家用 节能灯(LED 灯)、LED 投影仪、LED 打印机、LED 显示屏等.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，即电流从正极
若干.
(1) 实 验 中 电 压 表 应 选
，电流表应
选
，滑动变阻器应选
(只填器材的
字母代号)；
(2)在下面的虚线框中画出实验电路图，要求电
流、电压能从零开始变化；
(3)根据你设计的电路图，将下图中的实物连接成 实验用的电路；
(4)在实验中得到如下数据(I 和 U 分别表示 小灯泡上的电流和电压)：
②某同学得出以下一些数据：
U/V 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80 I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 12.0 19.0 30.0
请在所给坐标中画出其特性曲线.
③若此发光二极管的最佳工作电流为 12 mA，现连，还需串联一个 R＝ 83.3 Ω 的电阻(保留三位有 效数字)，才能使它工作在最佳状态.
实验2 描绘小灯泡的伏安特性曲线
解析:灯泡允许通过的最大电流为I=P/U=3/6A=0.5A， 所以电流表选A2.因电流、电压从零开始，所以变阻 器采用分压式连接，变阻器选R2 .电流表外接.
电路如图所示
点评：(1)由欧姆定律可知,对一纯电阻用电器,有I=U/R. 因此,当R为定值时,I-U图线应为一过原点的直线.但由于 小灯泡的灯丝在其两端电压由0增至额定电压的过程中,灯 丝温度由室温升高到2 000℃,因此灯丝电阻率明显增大, 故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线. (2)本实验滑动变阻器应采用的是分压式接法.
/V
/V
/V
/V
/A
/A
/A
/A
解析:小灯泡灯丝的电阻率随着温度的升高而增大,所以随 着灯泡两端电压的升高,通过它的电流增大,其热效应明显 增加,灯丝温度升高,电阻值也相应增大,当小灯泡正常发光 后,其温度趋于一个定值,它的电阻值就不再增大了,所以B 图正确.A图表示灯泡的电阻不随温度而改变,C图表示灯泡 的电阻随两端电压､温度的升高而减小,都是错误的.D图表 示灯泡电阻随温度的升高而变大,后来又随温度的升高而变 小,也是不符合事实的. 答案:B
E
9
Imin R R1 60 30 A 0.1A
Imin等于小灯泡的额定电流,滑动变阻器无法对电流进行 调节,故必须采用分压电路,电路如图所示.
4.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,用导线a､ b､c､d､e､f､g和h按如图所示方式连接电路,电路中所有元 件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:
的电阻值 R U 不同,其功率P=UI也不同;功率越大,温
I
度越高,其电阻也就越大.故电流、电压最大时,功率最
大,其电阻也最大.
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学生实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线[学习目标] 1.理解电流表的内接法和外接法，并会进行正确选择.2.理解滑动变阻器的两种接法，能进行正确地应用.3.学会描绘小灯泡的伏安特性曲线并掌握分析图线的方法．一、电表的读数方法对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．(2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V.(3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.举例：如图1为电流表和电压表的刻度盘．图1甲图中，电流表使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用3 A量程时，每一小格为0.1 A，表针示数为2.20 A.乙图中，电压表使用3 V量程时，每小格为0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格为0.5 V，表针示数为8.5 V.二、描绘小灯泡的伏安特性曲线1．实验原理用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组(U，I)值，在I －U坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来，即得小灯泡的伏安特性曲线，电路图如图2所示．图22．实验器材学生电源(4～6 V直流)或电池组、小灯泡(“4 V0.7 A”或“3.8 V0.3 A”)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸．3．实验步骤(1)根据小灯泡上所标的额定值，确定电流表、电压表的量程，按实验电路图连接好实物图．(注意开关应断开，滑动变阻器与小灯泡并联部分电阻为零)(2)闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压U和电流I.(3)用同样的方法测量并记录几组U和I，填入下表.(4)4．数据处理(1)在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立直角坐标系．(2)在坐标纸中描出各组数据所对应的点．(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线．5．实验结果与数据分析(1)结果：描绘出的小灯泡灯丝的伏安特性曲线不是直线，而是向横轴弯曲的曲线．(2)分析：灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化．曲线向横轴弯曲，即曲线上的点与原点的连线的斜率变小，电阻变大，说明小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大．6．注意事项(1)因I－U图线是曲线，本实验要测出多组包括零在内的电压值、电流值，因此滑动变阻器应采用分压式接法．(2)由于小灯泡的电阻较小，故采用电流表外接法．(3)画I－U图线时纵轴、横轴的标度要适中，使所描绘图线占据整个坐标纸为宜，不要画成折线，应该用平滑的曲线连接，对个别偏离较远的点应舍去．一、实验原理的理解和实验电路、实验器材的选择例1在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，选择“3 V0.5 A”的小灯泡作为研究对象，请回答下面几个问题：(1)下列实验器材中应选择________(填入器材序号)A．电流表(量程0～0.6 A, 内阻约1 Ω)B．电流表(量程0～3 A，内阻约1 Ω)C．电压表(量程0～15 V，内阻约10 kΩ)D．电压表(量程0～3 V，内阻约2 kΩ)E．滑动变阻器(阻值0～100 Ω)F．滑动变阻器(阻值0～10 Ω)G．电源(电动势约为6 V，内阻不计)H．开关S，导线若干(2)在本实验中，滑动变阻器应采用________(填“分压”或“限流”)接法，电流表应采用________(填“内”或“外”)接法．(3)在图3方框中画出实验电路图，并用实线代替导线，将图4中的器材连接成可供实验的电路．图4答案(1)ADFGH(2)分压外(3)见解析图解析(1)灯泡额定电流为0.5 A，电流表选择A；灯泡额定电压为3 V，电压表选择D；为方便实验操作，滑动变阻器应选择F；实验还需要电源、开关与导线，故需要的实验器材为：ADFGH；(2)描绘小灯泡伏安特性曲线要求电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法；由于灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应采用外接法；(3)滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法，电路图如图甲所示：根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图乙所示：二、实验数据处理例2如图5甲所示为“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．(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________(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；③记录如下8组U和I的数据，断开开关．根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.①从图线上可以得知，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是____________________ ______________________________________________________________________________．②图线表明导体的电阻随温度的升高而________．③小灯泡正常工作时的电阻约为________．(保留到小数点后一位)答案(1)见解析图(2)①左③见解析图(3)①先不变，后逐渐增大②增大③14.6 Ω解析(1)与实物电路相对应的电路图如图甲所示．(2)①为保护电路安全，开关闭合之前，题图甲中滑动变阻器的滑片应该置于最左端．③根据表格中的数据，画出小灯泡的I－U图线如图乙所示．(3)①从图线上可以得知，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是先不变，后逐渐增大．②图线表明导体的电阻随温度的升高而增大．③根据I－U图线可得电压U＝3 V时，I＝0.205 A，所以小灯泡正常工作时的电阻约为R＝30.205Ω≈14.6 Ω.1．分别读出下表中的电压表和电流表的示数，并填在表格中.答案11.0 V解析0～15 V的最小分度为0.5 V，读数为11.0 V；0～3 V的最小分度为0.1 V，读数为2.20 V；0～3 A的最小分度为0.1 A，读数为0.80 A；0～0.6 A的最小分度为0.02 A，读数为0.16 A.2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验器材如下：小灯泡L(“3.8 V0.3 A”)电压表V(量程0～5 V，内阻约5 kΩ)电流表A1(量程0～100 mA，内阻约4 Ω)电流表A2(量程0～500 mA，内阻约0.4 Ω)滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A)滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω，额定电流0.5 A)直流电源(电动势约为6 V，内阻不计)开关S，导线若干(1)在上述器材中，滑动变阻器应选________________；电流表应选______________．(2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号．答案(1)R1A2(2)见解析图解析(1)本题滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，应当选用最大阻值较小的滑动变阻器，故滑动变阻器应选R1.电流表A1的量程太小，故电流表应选A2.(2)电路图如图所示，因为灯泡的电阻比较小，电流表用外接法．3．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室备有下列器材供选择：A．待测小灯泡“3 V,0.6 A”B．电流表A1(量程3 A，内阻约为1 Ω)C．电流表A2(量程0.6 A，内阻约为5 Ω)D．电压表V1(量程3 V，内阻约为10 kΩ)E．电压表V2(量程15 V，内阻约为50 kΩ)F．滑动变阻器(最大阻值为100 Ω，额定电流50 mA)G．滑动变阻器(最大阻值为10 Ω，额定电流1 A)H．电源(电动势为4 V，内阻不计)I．开关及导线等(1)电流表应选用__________；电压表应选__________；滑动变阻器应选用________．(填器材前面的字母)(2)在图6甲实物图中，有部分线已连好，要求小灯泡的电压从零开始测量，请连成符合要求的完整的电路图．(3)开关闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于________(选填“A 端”“B 端”或“AB 中间”)图6(4)某同学实验后作出的I －U 图像如图乙所示，则当灯泡两端的电压为2.4 V 时，灯泡的实际电阻是______ Ω(结果保留两位有效数字)． 答案 (1)C D G (2)见解析图 (3)A 端 (4)4.4解析 (2)要求小灯泡的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法；电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，完整电路图如图所示．(3)由题图甲可知，测量电路与滑动变阻器左侧并联，故为了保证电路的安全，开关闭合之前，滑片位置应滑到A 端；(4)由题图乙可知，当电压为2.4 V 时，电流I ＝0.55 A ， 由R ＝U I 得：R ＝2.40.55Ω≈4.4 Ω.1.(多选)用伏安法测未知电阻R x 时，若不知R x 的大约数值，为了选择正确的电流表接法以减小误差，可将仪器按图1所示接好，只空出一个电压表的一个接头K ，然后将K 分别与a 、b 接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，则( )图1A ．若电流表示数有显著变化，K 应接aB ．若电流表示数有显著变化，K 应接bC ．若电压表示数有显著变化，K 应接aD ．若电压表示数有显著变化，K 应接b 答案 BC解析 若K 从a 移到b 时，电流表读数有显著变化，说明电压表的分流作用明显，K 应接在b 处，故A 错误，B 正确；若K 从a 移到b 时，电压表读数有显著变化，说明电流表的分压作用明显，K 应接在a 处，故C 正确，D 错误．2．要测绘一个标有“3 V 0.6 W ”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V ，并便于操作．已选用的器材有： 电池组(电动势为4.5 V)；电流表(量程为0～250 mA ，内阻约5 Ω)； 电压表(量程为0～3 V ，内阻约3 kΩ)；开关一个、导线若干．(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的__________(填字母代号)．A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω，额定电流1 A)B．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列图中的________(填字母代号)．答案 (1)A (2)B解析 (1) 根据“灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V ，并便于操作”可知控制电路必定为“分压电路”，而“分压电路”需要用总阻值较小的滑动变阻器，故选A.(2)在(1)中已经明确了控制电路，然后要选择电流表的接法，题中R x R A ＝155＝3，而R V R x ＝3 00015＝200，可知电压表的分流作用不如电流表的分压作用明显，故而应选择电流表的外接法，综上可知电路图应选用图B.3．图2是小组同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．图2图3(1)根据图2在虚线框中画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图3中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6 A ，电压表量程为 3 V ．读数为：①________、②________、③________、④__________.两组数据得到的电阻分别为________和________．答案 见解析解析 (1)由实物连接图可知电路图如图所示．(2)电流表量程为0.6 A 时，最小刻度为0.02 A ，读数读到小数点后两位，所以①表示数为0.10 A ，②表示数为0.24 A ；电压表量程为3 V 时，最小刻度为0.1 V ，应估读到0.01 V ，所以③表示数为2.00 V ，④表示数为0.28 V ．灯泡两端电压小，电流就小，故①④为同一组数据，②③为另一组数据，根据欧姆定律R 1＝U 1I 1＝2.00 V 0.24 A ≈8.3 Ω，R 2＝U 2I 2＝0.280.10Ω＝2.8 Ω. 4．一个小灯泡上标有“4 V 0.5 A ”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 ，内阻约10 kΩ)B ．电压表(0～15 V ，内阻约20 kΩ)C ．电流表(0～3 A ，内阻约1 Ω)D ．电流表(0～0.6 A ，内阻约0.4 Ω)E ．滑动变阻器(10 Ω，2 A)F ．滑动变阻器(500 Ω，1 A)G ．电源(直流6 V)、开关、导线若干图4(1)实验时，选用图4中________(填“甲”或“乙”)电路图来完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)实验中所用电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选________．(用字母序号表示)(3)把图5所示的实验器材用实线连接成实物电路图．图5答案(1)甲描绘灯泡的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)如图所示5．在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，所用器材有：电动势为6 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线．要求能测出尽可能多组数据，如图6所示是没有连接完的实物电路．(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f 六根)图6(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；(2)连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是_________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________；(3)排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2 V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向__________端滑动(选填“左”或“右”)；(4)图线是曲线而不是过原点的直线，原因是_________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________.答案(1)连线如图(2)c段导线断路或灯泡灯丝断了(3)右(4)灯丝的电阻会随温度的升高而增大解析(1)测绘小灯泡的伏安特性曲线要求滑动变阻器使用分压式接法，这样能使小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大，小灯泡电阻与电流表内阻往往相差不大，而且由于实物图中已经将电压表负极与电流表正极和灯泡的左端连接好，只能将电压表与灯泡直接并联，采用电流表的外接法，这样误差较小．(2)由于整个电路分成两条支路，电压表这条支路无故障，而灯泡这个支路出故障，只能是灯泡的灯丝断了或c段导线断路所致，导致电压表直接接入干路，电阻过大，滑动变阻器无法控制电流，电流表几乎不偏转．(3)小灯泡的额定电压为2.5 V，要增大电压必须调节滑动变阻器，让滑动变阻器与小灯泡并联部分的电压增大，所以P要向右滑动．(4)从伏安特性曲线可以看出，电压升高时，电压表示数与电流表示数的比值增大，故曲线说明了灯丝的电阻随着温度升高而增大．6．要测绘额定电压为2 V的常用小灯泡的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A．电源(电动势3.0 V，内阻可不计)B．电压表V1(量程0～3.0 V，内阻约2 kΩ)C．电压表V2(量程0～15.0 V，内阻约6 kΩ)D．电流表A1(量程0～0.6 A，内阻约1 Ω)E．电流表A2(量程0～100 mA，内阻约2 Ω)F．滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω)G．滑动变阻器R2(最大阻值2 kΩ)(1)为减小实验误差，实验中电压表应选择__________，电流表应选择________，滑动变阻器应选择________．(填各器材的序号)(2)为提高实验精度，请你设计实验电路图，并画在下面的虚线框中．(3)实验中测得一组数据如下表所示，根据表格中的数据在如图7所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线．(4)该小灯泡在额定电压下的电阻是________Ω.答案 (1)B D F (2)见解析图 (3)见解析图(4)4解析 (1)由题意及表中数据知小灯泡额定电压为2 V ，额定电流为0.5 A ，故电压表应选B ，电流表应选D ；又描绘伏安特性曲线要求电流从零开始调，故变阻器应用分压式接法，应选总阻值小的变阻器F.(2)由于小灯泡电阻较小，满足R V R x >R x R A，电流表应用外接法，又变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示：(3)小灯泡的伏安特性曲线如图所示：(4)电压为2 V 时，电流为0.5 A ，则R ＝U I ＝20.5Ω＝4 Ω.。