探究小灯泡的伏安特性曲线
小灯泡伏安特性曲线实验报告范文
小灯泡伏安特性曲线实验报告一、实验目的1、学习小灯泡伏安特性曲线的测定方法及仪器。
2、掌握伏安特性曲线的特性及其应用。
二、实验仪器与设备1、万用表2、小灯泡3、电路板4、直流电源三、实验原理伏安特性曲线是指在一定条件下，多变量之间的函数关系。
在电学领域中，伏安特性曲线即是电流与电压之间的关系。
在本实验中我们将通过电路板上的小灯泡来测定其伏安特性曲线。
小灯泡是一种阻值较小的电阻器件，其内部电阻包括灯丝电阻以及热散热器的电阻等。
在一定的电压条件下，小灯泡内通过电流的大小与亮度呈正比，从而使我们可以借助小灯泡的亮度反馈电平信号的大小。
四、实验过程在实验开始之前，我们首先还需要将实验设备进行准备，为了更好地测量温度与电流的关系，我们实验中一般会使用电阻式温度计，此时需要做好温度计测量装置。
然后，我们接通实验设备并进行调节，使得电路板上的小灯泡能够正常发光。
接着，我们将万用表调至伏安档，通过连接电阻调节器以及我们的小灯泡，进行电流与电压之间的测量，根据此时测得的数据可以绘制出伏安特性曲线。
在整个实验过程中，我们还需注意实验设备的安全性，每个实验现场中都应该设置保险装置以避免事故的发生。
五、实验结果根据我们实际测得的数据，我们可以得到小灯泡的伏安特性曲线，此时在小灯泡内部所产生的电流随电压增大的情况下，我们可以看到电流异象的表现。
此时，我们可以通过峰值与谷值之间的变化以及其最大值与最小值的变化来推断小灯泡的电阻值。
通过此曲线，我们还可发现电流随电压增大的趋势，此时我们可以推断小灯泡内部存在一定程度的电流与电压的关系。
在实验过程中，我们发现此关系是一个非线性的曲线，并且在一定的电流条件下变化趋势较为复杂。
六、结论通过本次实验，我们达成了以下的结论：1、小灯泡的伏安特性曲线是一种非线性的曲线。
2、小灯泡内部存在一定程度的电流与电压的关系。
3、小灯泡内部电阻值可通过峰值、谷值以及最大值等测量变量推断。
4、伏安特性曲线的特性及其应用是电学领域必须掌握的基本内容。
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：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：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___
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。
学会分析小灯泡的伏安特性曲线
学会分析小灯泡的伏安特性曲线重点: 描绘小灯泡的伏安特性曲线 难点: 分析伏安特性曲线的规律考点分析: 1. 实验目的：测绘小灯泡的伏安特性曲线 2. 实验原理：根据原理图从电压表和电流表上读出相应的电压U 和电流I ，绘出U —I 图。
根据金属电阻率随温度的升高而增大的特点，分析金属丝电阻的变化规律。
3. 器材：小灯泡（3.8V 0.3A ）一只，双量程电压表（0—3V －１５Ｖ）、电流表（0—0.6A ）各一块。
滑线变阻器（0—20Ω）、低压电源、电键各一只，导线若干，坐标纸。
4. 电路连接：小灯泡规格 (3.8V 0.3A)电阻较小，故测量电路应用安培表外接法；为．使小灯泡两端的电压从零开始，控制电路中．．．．．．．．．．．．．．．．．．．滑线变阻器应接成并联．．．．．．．．．．分压电路．．．．。
5. 实验步骤： （1）按图8-3-1连接电路 （2）从0开始每隔0.2Ｖ改变电压，直到额定电压３.８Ｖ，（注意当电压达到 3.0V 以后要适时改变电压表的量程）表测出小灯泡在不同电压下的电流。
填入下表，注意闭合电键K 以前应使变阻器滑动触头U/V 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 I/A U/V 1.6 2.0 2.4 2.8 3.4 3.6 3.8 I/A图线占据尽量多的坐标纸以提高实验的精确度。
（４）拆除电路，整理仪器。
关于滑动变阻器限流与分压滑动变阻器的限流接法如图8-3-2a ，与分压接法如图8-3-2b下列情况必须采用分压式接法：②要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节。
②用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值R 0，且实验要求用电器电压变化范围较大。
因为限流连接电压变化为：0~E R r R R L 0++，范围太小；分压连接电压变化为：0~E R r R 00+（R L R 0）。
相反，如果采用限流接法（a ），由于滑动变阻器的最大值R 0太小，实际不能起到限流作用，也不利于调节数据。
测定小灯泡的伏安特性曲线
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（二）.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U 一I 坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线（三）.实验器材:小灯泡、4V 一6V 学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干（四）.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实一1 所示电路．图实一12 ．测出小灯泡在不同电压下的电流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 ，并将测量数据填入表格．图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结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线．4 ．拆除电路、整理仪器．（五）.注意事项：1 ．小灯泡（ 3 . SV , 0 . 3A ）的电阻很小，当它与O 一0.6A 的电流表串联时，电流表的分压影响很大，故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；为使小灯泡上的电压能从O 开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接．2 ．闭合电键S 前，滑动变阻器触头应移到一端，以使开关闭合时灯泡电压能从0开始变化，同时，这样做也防止开关刚闭合时电灯两端电压过大而烧坏灯丝3 . U 一I 图线在以U= 1.OV 左右将发生明显弯曲，故在U = 1.0v 左右测绘点要密，否则将出现很大误差．4 ．电流表选择0.6A 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“ 3.8V , 0.3A ”的小灯泡，选用电压表的5 V 量程，若选用“2.5V , 0.6A”的小灯泡，则选用电压表的3v 量程5 ．电压接近额定电压值时，一定要缓慢移动触头的位置，当电压指在额定电压处时，测出I 后，要马上断开开关．6 ．画U 一I 曲线时不要画成折线，而应画成平滑的曲线，误差较大的点应当舍去．（六）.误差分析：1 ．由于电压表、电流表不是理想电表，表内阻对电路的影响会带来误差．2 ．测量时读数带来误差．3 ．在坐标纸上描点、作图带来误差．。
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探究小灯泡的伏安特性曲线
实验目的：
描绘小灯泡的伏安特性曲线（I-U曲线），探究小灯泡的电阻变化规律。
实验原理：
由于小灯泡钨丝的电阻随温度而变化，因此可利用它的这种特性进行伏安特性研究。
实验中小灯泡的电阻等于灯泡两端的电压与通过灯泡电流的比值。
改变小灯泡两端的电压，测出相应的电流值，可以得到小灯泡的电阻、电流与外加电压的关系。
实验器材：
电池、滑动变阻器、小灯泡、电压表、电流表、开关、导线若干
实验步骤：
1.连接实验实验电路
2.把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S。
4. 拆除电路，整理仪器。
数据处理：（画出伏安特性曲线）
1.在坐标纸上以U为横轴，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。
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。
实验结论：
I-U曲线不是一条过原点的直线，小灯泡的电阻是随着电压的升高而逐渐增大的。
受电阻变化的影响，所以电流与电压的变化不是线性关系，I-U曲线不是一条过原点的直线。