实验一:测绘小灯泡伏安特性曲线


解析 (1)在U-I图像中,图线的斜率代表电阻,斜率越来 越小,代表阻值越来越小.
(2)由图甲的横坐标可知,电流表选择A2 (3)研究某电器元件的伏安特性曲线,滑动变阻器应该采 用分压式接法;开关要控制整个电路. (4)为了保护用电器,变阻器的滑动片应调到B端.
答案 (1)减小 (2)A2 (3)如图所示 (4)B端 调节滑动变阻器的阻值(或移动变阻器的滑动片)
G.16 V直流电源 H.开关、导线若干,待测灯泡 利用现有器材,结合所学知识,请你替这位同学设计本实 验. (1)画出实验原理图; (2)以上器材中电阻箱应选用________;滑动变阻器应选 用________(填代号). (3)写出小灯泡两端电压的表达式,并说明式中符号的意 义:____________________________________________.
3.I-U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灯泡的 额定电压而定,即使用的若是“3.8 V,0.3 A”的小灯泡,选用电 压表的15 V量程,若使用“2.5 V,0.6 A”的小灯泡,则选用电压 表的3 V量程.
跟踪训练 (2012·安徽)如图为“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.
(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. (2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图.
(1)粗测小灯泡的电阻,应选择多用电表________倍率的电 阻挡(请填写“×1”“×10”或“×100”);调零后,将表笔 分别与小灯泡的两极连接,示数如图甲,结果为______ Ω.
(2)实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图乙
完成实物图丙中的连线.
(3)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于______
【答案】 (1)①使它靠近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 压达到额定电压
(2)如图所示
1.(2013·西安质检)某同学用图甲所示的电路测绘额定电压
为 3.0 V 的小灯泡的伏安特性图线,并研究小灯泡的实际功率 及灯丝温度等问题.
(1)根据电路图,将图乙中的实验仪器连成完整的实验电 路.
答案 A
4.(2011·广东汕头质检)如图甲是某电器元件的伏安特性 曲线,有实验小组想用伏安法验证该伏安特性曲线,已有符合 实验要求的电压表 V(内阻约为10 kΩ);滑动变阻器R;直流 电源E(电动势6 V,内阻不计);开关S和导线若干,另有电流 表A1(量程0~50 mA,内阻约为50 Ω)、电流表A2(量程0~300 mA,内阻约为10 Ω)可供选择.
端.为使小灯泡亮度增加,P应由中点向________端滑动.
(4)下表为电压等间隔变化测得的数据.为了获得更准确
的实验图像,必须在相邻数据点________间多测几组数据(请
填写“ab”“bc”“cd”“de”或“ef”).
数据点 a
b
c
d
e
f
U/V 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
四、实验步骤 1.连接电路 将小灯泡、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 电路. 2.测出小灯泡在不同电压下的电流 (1)闭合开关 S 前,滑动变阻器触头应移到最左端,以使开 关闭合时小灯泡电压能从 0 开始变化;同时,这样做也防止开 关刚闭合时小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝.
一、实验目的 测绘小灯泡的伏安特性曲线. 二、实验器材 小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、开 关、坐标纸.
三、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 U-I 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. 为了尽可能多取些数据点并减小实验误差,应选用电流表 外接法,滑动变阻器分压接法电路,因为小灯泡的电阻值较小.
解析 因没有电压表,可以用电阻箱和电流表来代替电压 表,选择的电阻箱阻值要大.对滑动变阻器的选择,因要作伏 安特性曲线,电压要从零开始,用分压式接法,阻值选小 的.灯泡和电阻箱并联,测出流过灯泡的电流,测出总电流, 就可以算出流过电阻箱的电流,从而算出灯泡两端的电压.
答案 (1)如图所示
(2)R1 R4 (3)(I2-I1)R1-I1RA1 I1、I2分别是A1、A2的读数,R1、RA1分别是R1、A1的阻值
(2)该同学根据实验数据画出的小灯泡I-U图线如图丙.造 成图中小灯泡的伏安特性图线是曲线的原因为__________.

(3)根据I-U图线,可确定小灯泡在电压为2.0 V时的实际功 率为________.(保留两位有效数字).
(4)已知小灯泡灯丝在27 ℃时电阻是1.5 Ω,并且小灯泡灯 丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t),k为比例常 数.根据I-U图线,估算该小灯泡正常工作时灯丝的温度约为 ________℃.
(1)从图像可判断该元件的电阻随温度的增大而______; (2)电流表应选用________(选填“A1”或“A2”);
(3)图乙实物图中,已正确连接部分电路,请完成余下电 路的连接;
(4)请完成主要实验的步骤: A.连接好实验电路,把变阻器的滑动片调到________(选 填“A端”或“B端”); B.闭合开关,________,使通过元件的电流从小到大变 化,读出数据.
________________________________________
解析 (1)同时测定二极管上的电流和电压时,由欧姆定 律分析表格中的每一组数据,可以看出发光二极管的电阻是变 化的,变化的范围大约在100 Ω~500 Ω之间.故电流表的内 阻对测量影响较大,利用电流表外接法误差小.而测量数据从 0开始,滑动变阻器采用分压式接法,才能得到足够多的数 据.
(2)移动滑动变阻器触头位置,测出 12 组不同的电压值 U 和电流值 I,并将测量数据填入表格.
U/ V 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 I/A 0
U/ V 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8 I/A
3.画出伏安特性曲线 (1)在坐标纸上以 U 为横轴、以 I 为纵轴,建立坐标系. (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接起来就得到小灯泡的伏 安特性曲线. 4.拆除电路,整理仪器. 【交流与思考】 描绘出小灯泡的伏安特性曲线,曲线上 各点对应的曲线的斜率是否表示小灯泡在该电压下的电阻值? 若是,说明理由;若不是,如何表示该电压下的电阻值?
解析 (1)根据电路图连接实物图时要“先串后并,接线 到柱,注意量程和正负”,千万不要把分压式电路连成限流式 电路.
(2)随着小灯泡两端电压的逐渐升高,通过小灯泡的电流 逐渐增大,灯丝温度也逐渐升高,灯丝的电阻率增大,小灯泡 的电阻增大,I-U图线的斜率减小,造成小灯泡的伏安特性图 线是曲线.
(3)由I-U图像可知,当U=2.0 V时,通过小灯泡的电流I= 0.34 A,则此时小灯泡的实际功率P=UI=2×0.34 W=0.68 W.
5.保持小灯泡电压接近额定值时要缓慢增加,到额定 值,读出I后立即断开开关.
6.误差较大的点要舍去,I-U图线应是平滑曲线而非折 线.
六、误差分析 1.由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大,对电路 的影响会带来误差. 2.在坐标纸上描点、作图带来误差.
例 (广东卷)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中, 所用器材有:小灯泡(2.5 V,0.6 W),滑动变阻器、多用电表、电 流表、学生电源、开关、导线若干.
诱思启导 (1)此电路图熟悉吗?的确它就是学生实验中测绘小灯泡 的伏安特性曲线的实验电路. (2)还记得此实验的实验步骤吗?
【解析】 本题考查测小灯泡伏安特性曲线的实验.(1) ①滑动变阻器在最左端时,小灯泡电压最小,为了保护小灯泡 不被烧坏,因此在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在最左 端.②在调节滑动变阻器时,应注意电压表的示数不能超过小 灯泡的额定电压.
(1)在虚线框内画出实验电路图.(除电源、开关、滑动变 阻器外;实验用电压表V:内阻RV约为10 kΩ,电流表mA:内 阻RA约为100 Ω)
(2)在下图中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特 性曲线.
(3)根据(2)中画出的二极管的伏安特性曲线,简要说明发 光二极管的电阻与其两端电压的关系:
I/A 0.000 0.122 0.156 0.185 0.216 0.244
【解析】 (1)根据小灯泡的规格可算出在额定电压下的 阻值约为10 Ω,故用多用电表粗测阻值时应使指针在中值电阻 附近,误差小,故应选择“×1”倍率,示数为7.5 Ω.
(2)
(3)滑动变阻器采用分压式接法,开关闭合前,应使加在 小灯泡两端的电压最小,并从零开始调节,故应将滑动变阻器 的滑片P置于a端;要使小灯泡亮度增加,P应由中点向b端滑 动.
3.描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验 电路如右图所示,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
A.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 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.
2.某同学为了描绘一个标有“12 V,6 W”的小灯泡的伏安 特性曲线,他到实验室寻找到了一些仪器,但没找到电压表, 找到的器材规格如下:
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体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后,对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解本文内容如下:【下载该文档后使用Word打开】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,RU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。

实验一 测小灯泡伏安特性曲线

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。

实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线

实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线
说一说
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

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.
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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:测绘小灯泡伏安特性曲线(基础、简洁篇)

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

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___

测绘小灯泡的伏安特性曲线及U—I图象的物理意义

一 【2 】.测绘小灯泡的伏安特征曲线1.试验道理(1)测多组小灯泡的U .I ,并绘出I -U 图象;(2)由图线的斜率反应电流与电压和温度的关系.2.试验器材小灯泡“3.8V,0.3A ”.电压表“0~3V ~15V ”.电流表“0~0.6A ~3A ”.滑动变阻器.学生电源.开关.导线若干.坐标纸.铅笔.3.试验步骤(1)画出电路图(如图甲).(2)将小灯泡.电流表.电压表.滑动变阻器.学生电源.开关用导线衔接成如试验道理图乙所示电路. (3)测量与记载移动滑动变阻器触头地位,测出12组阁下不同的电压值U 和电流值I ,并将测量数据填入本身设计的表格中. (4)数据处理①在坐标纸上以U 为横轴,I 为纵轴,树立直角坐标系. ②在坐标纸上描出各组数据所对应的点.③将描出的点用腻滑的曲线衔接起来,就得到小灯泡的伏安特征曲线.4.试验器材拔取(1)原则:①安全;②精确;③操作便利. (2)具体请求①电源许可的最大电流不小于电路中现实最大电流.干电池中电流一般不许可超过0.6A. ②用电器的额定电流不能小于经由过程该用电器的现实最大电流. ③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值. ④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的13以上.⑤从便于操作来斟酌,限流式接法要选用与待测电阻邻近的滑动变阻器,分压式接法要选用小阻值滑动变阻器.5.纪律办法总结1.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较两种接法的电路图负载R上电压的调节规模RER+R0≤U≤E0≤U≤E负载R上电流的调节规模ER+R0≤I≤ER0≤I≤ER2.两种接法的实用前提(1)限流式接法合适测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻比拟相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小).(2)分压式接法合适测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大).3.留意事项(1)电流表外接法:本试验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小,是以测量电路必须采用电流表外接法.(2)滑动变阻器应采用分压式接法:本试验要作出U-I图象,请求测出多组包括零在内的电流.电压值,故掌握电路必须采用分压式接法.(3)破坏元件安全:为破坏元件不被销毁,开封闭合前滑动变阻器的滑片应位于最大电阻处,加在小灯泡两头的电压不要超过其额定电压.4.误差剖析(1)因为电压表不是幻想电表,内阻并非无穷大,对电路的影响会带来误差,电流表外接,因为电压表的分流,使测得的电流值大于真实值.(2)测量时读数带来误差.(3)在坐标纸上描点.作图带来误差.例1某进修小组的同窗拟探讨小灯泡L的伏安特征曲线,可供选用的器材如下:小灯泡L,规格“4.0V0.7A”;电流表A1,量程3A,内阻约为0.1Ω;电流表A2,量程0.6A,内阻r2=0.2Ω;电压表V,量程3V,内阻r V=9kΩ;标准电阻R1,阻值1Ω;标准电阻R2,阻值3kΩ;滑动变阻器R,阻值规模0~10Ω;学生电源E,电动势6V,内阻不计;开关S及导线若干.①甲同窗设计了如图1甲所示的电路来进行测量,当经由过程L 的电流为0.46A 时,电压表的示数如图乙所示,此时L 的电阻为________Ω.甲乙图1②乙同窗又设计了如图2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.图2图3③进修小组以为要想更精确地描写出L 完全的伏安特征曲线,须要从新设计电路.请你在乙同窗的基本上应用所供器材,在图3所示的虚线框内补画出试验电路图,并在图上标明所选器材代号.答案①5②4③看法析图解析①电压表的示数U =2.30V,所以灯泡L 的电阻R L =U I =2.300.46Ω=5Ω.②由题图知电压表V 与R 2串联,依据串联分压,当电压表V 的示数为3V 时,R 2两头的电压U 2=UV rV R 2=39000×3000V =1V,所以灯泡两头的电压U ′=U V +U 2=(3+1) V =4V.③要想更精确地描写出L 完全的伏安特征曲线,则电压表的量程应变为4.0V,电流表的量程应变为0.7A,是以将电压表V 与标准电阻R 2串联改装成量程为4.0V 的电压表,将电流表A 2与标准电阻R 1并联改装成量程为0.6A +0.6×0.21A =0.72A 的电流表.故虚线框内试验电路如图所示.例2物理兴致小组的同窗们从试验室中找到一只小灯泡,其标称功率值为0.75W,额定电压值已隐约不清.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2Ω,然后依据公式盘算出该灯泡的额定电压U=PR=2×0.75 V=1.22V.他们疑惑所得电压值不精确,于是,再应用下面可供选择的试验器材设计一个电路,测量经由过程灯泡的电流和它两头的电压并依据测量数据来绘灯泡的U-I图线,进而剖析灯泡的额定电压.A.电压表V(量程3V,内阻约3kΩ)B.电流表A1(量程150mA,内阻约2Ω)C.电流表A2(量程500mA,内阻约0.6Ω)D.滑动变阻器R1(0~20Ω)E.滑动变阻器R2(0~100Ω)F.电源E(电动势4.0V,内阻不计)G.开关S和导线若干H.待测灯泡L(额定功率0.75W,额定电压未知)(1)鄙人面所给的虚线框中画出他们进行试验的电路道理图,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”).(2)在试验进程中,该同窗将灯泡两头的电压由零迟缓地增长,当电压达到1.23V时,发明灯泡亮度很暗,当达到2.70V时,发明灯泡已过亮,便立刻断开开关,并将所测数据记载鄙人边表格中.次数1234567U/V0.200.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.70I/mA80155195227255279310图4(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________V;这一成果大于1.23V,其原因是____________ ____________________________________________________________.解析(1)依据P=I2R,估算灯泡的电流大约是600mA,是以电流表应选A2;本试验要描写出灯泡的U-I图线,须要测量多组数据,是以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;(2)如图所示(3)由P=UI=0.75W,再联合图象可知U额=2.5V;大于1.23V的原因是因为灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻.答案(1)电路道理图如图所示A2R1(2)看法析图(3)2.5(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)二.U—I图象的物理意义及其应用用图象表示物理纪律具有直不雅.形象.轻便.具体等明显长处,应用图象剖析评论辩论某些物理问题不仅可以避免公式法繁锁的数字盘算,并且可以对物理概念和物理纪律懂得加倍深入.现对U—I图象作出剖析.一.U—I 图象的物理意义在电动势ε和内电阻r固定的电源两头接一阻值为R的纯电阻用电器,构成一闭合电路,如图1所示,若用U 表示闭合电路的路端电压,I表示经由过程电源的电流强度,则有以下纪律:U=IR,U=ε-Ir 在U —I 坐标系上分离画出以上函数的图象,即直线OP 和AB,如图2所示,这个图象包含的物理意义有:1.截距:直线AB 在纵轴上的截距表示电源电动势ε,在横轴上的截距表示短路电流IM=ε/r2.斜率:直线OP 的斜率表示外电路电阻R,直线AB 斜率的负值表示电源的内电阻r.3.交点:直线OP 和AB 的交点为C,其横坐标值表示这时闭合电路的电流强度I1,纵坐标值表示这时的路端电压或外电路两头的电压U1,图中CD 值表示这时电源的内电压Ur .4.面积:矩形DI 1OA 的面积S 1的数值表示这时电源的总功率,矩形CI 1OU 1的面积S 2的数值表示这时电源的输出功率,两块面积之差ΔS=(S 1-S 2)的数值表示这时电源内部发烧消费的功率,两块面积之比S 2∶S 1的数值表示这时电源的效力.二.U —I 图象的应用1.剖析物理量的变化纪律(1)路端电压.电流强度随外电阻的变化纪律直线OP 的斜率表示闭合电路外电阻的阻值R,当外电阻R 增大时,直线OP 与直线AB 的交点C 将沿BA 线向A 接近,从图2可知,交点C 的横坐标变小,而纵坐标变大,这就直不雅地说清楚明了“路端电压随外电阻的增大而增大,随外电阻的减小而减小;电流强度随外电阻的增大而减小,随外电阻的减小而增大”这一纪律,当R→∞时,OP 与纵轴重合,C 点与A 点重合,显而易见,此时外电路断开,I 变为零,路端电压变至最大为U=ε;反之,当R→0时,直线OP 与横轴无穷地接近,I→I M ,U→0.(2)电源输出功率随外电阻的变化纪律.电源的输出功率可用图3中画斜线的矩形面积来表示,当外电阻R 由零逐渐增至无穷大时,不难看出这块面积先由小变大,再由大变小,这表示在变化中消失最大值,依据数学常识不难知道,当直线OP 与直线AB 交点C 取AB 中点时,矩形面积最大,此时I=I M /2=ε/2r,U=ε/2,对应的外电阻R=U/I=r,电源的最大输出功率P max =UI=ε2/4r.从而得到“当外电路的电阻R 等于电源的内阻r 时,电源的输出功率最大,为ε2/4r 这一纪律.1 图2M图3(3)电源的效力随外电阻的变化纪律电源的效力可用图2中矩形CI1OU1的面积和矩形DI1OA的面积之比来表示,当外电阻R由零逐渐增大时,由图4不难看出两块面积之比在增大.当R=r时,表示电源输出功率的矩形面积是表示电源总功率的矩形面积的一半.是以,这时电源的效力为50%.从而得到了“电源效力随外电阻的增大而增大,随外电阻的减小而减小.当外电阻R等于内电阻r时,电源的效力为50%”这一纪律.2.剖析试验误差伏安法测电阻的试验误差用伏安法测电阻,因为电表内阻消失,不可避免地转变了电路本身,这就给测量成果带来了误差.现用U—I图象来评论辩论外接法电路中的试验误差.如图5所示,闭合电键K,转变滑动变阻器的阻值,每转变一次,就得到一组U.I值,取几出组数值作出U—I图象的直线OP,如图6所示.直线OP的斜率值就是待测电阻的测量值R测,因电流表中的电流是干路上的电流,比经由过程R的真实电流大,把U1.U2.….U n相对应的经由过程R的电流真实值I1.I2.….I n算出,并在U—I图中一一标出,又可得到一条直线OP',这条直线的斜率就是待测电阻的真实值R真,从图中直不雅地可得出R真>R 测.用相似办法可得,内接法测量出的电阻值,要比真实值大,即R真<R测1 M3(R< r)图4R图51 221图6。

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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

测绘小灯泡地伏安特性曲线及U—I图象地物理意义

一、测绘小灯泡的伏安特性曲线1.实验原理(1)测多组小灯泡的U 、I ,并绘出I -U 图象; (2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系.2.实验器材小灯泡“3.8 V,0.3 A ”、电压表“0~3 V ~15 V ”、电流表“0~0.6 A ~3 A ”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔.3.实验步骤(1)画出电路图(如图甲).(2)将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图乙所示电路. (3)测量与记录移动滑动变阻器触头位置,测出12组左右不同的电压值U 和电流值I ,并将测量数据填入自己设计的表格中. (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在坐标纸上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.4.实验器材选取(1)原则:①安全;②精确;③操作方便. (2)具体要求①电源允许的最大电流不小于电路中实际最大电流.干电池中电流一般不允许超过0.6 A. ②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流. ③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值. ④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的13以上.⑤从便于操作来考虑,限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器,分压式接法要选用小阻值滑动变阻器.5.规律方法总结1.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较两种接法的电路图负载R上电压的调节围RER+R0≤U≤E 0≤U≤E负载R上电流的调节围ER+R0≤I≤ER0≤I≤ER2.(1)限流式接法适合测量阻值较小的电阻(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)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大).3.注意事项(1)电流表外接法:本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小,因此测量电路必须采用电流表外接法.(2)滑动变阻器应采用分压式接法:本实验要作出U-I图象,要求测出多组包括零在的电流、电压值,故控制电路必须采用分压式接法.(3)保护元件安全:为保护元件不被烧毁,开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最大电阻处,加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电压.4.误差分析(1)由于电压表不是理想电表,阻并非无穷大,对电路的影响会带来误差,电流表外接,由于电压表的分流,使测得的电流值大于真实值.(2)测量时读数带来误差.(3)在坐标纸上描点、作图带来误差.例1 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,阻约为0.1 Ω;电流表A2,量程0.6 A,阻r2=0.2 Ω;电压表V,量程3 V,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,阻值围0~10 Ω;学生电源E,电动势6 V,阻不计;开关S及导线若干.①甲同学设计了如图1甲所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46 A时,电压表的示数如图乙所示,此时L的电阻为________Ω.甲 乙图1②乙同学又设计了如图2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.图2 图3③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3所示的虚线框补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号. 答案 ①5 ②4 ③见解析图解析 ①电压表的示数U =2.30 V ,所以灯泡L 的电阻R L =U I =2.300.46Ω=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=39 000×3 000 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,则电压表的量程应变为4.0 V ,电流表的量程应变为0.7 A ,因此将电压表V 与标准电阻R 2串联改装成量程为4.0 V 的电压表,将电流表A 2与标准电阻R 1并联改装成量程为0.6 A +0.6×0.21 A =0.72 A 的电流表.故虚线框实验电路如图所示.例2 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,阻约3 kΩ)B.电流表A1(量程150 mA,阻约2 Ω)C.电流表A2(量程500 mA,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,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)(1)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”).(2)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下边表格中.次数1234567U/V0.200.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.70I/mA80155195227255279310图4(3)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________________________________________________________________________.解析(1)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;(2)如图所示(3)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.答案(1)电路原理图如图所示A2R1(2)见解析图(3)2.5(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)二、U—I图象的物理意义及其应用用图象表示物理规律具有直观、形象、简便、具体等显著优点,运用图象分析讨论某些物理问题不仅可以避免公式法繁锁的数字计算,而且可以对物理概念和物理规律理解更加深刻。

小灯泡伏安特性曲线实验报告

小灯泡伏安特性曲线实验报告篇一:《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。

学生根据自己所学的知识,并在图书馆或互联网上查找资料,设计出《测量小灯泡伏安特性曲线》的整体方案,内容包括:,然后根据自己设计的方案,进行实验操作,记录数据,做好数据处理,得出实验结果,按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。

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