1、描述小灯泡的伏安特性曲线实验目的实验目的 实验器材实验器材实验原理实验原理 连接实图连接实图 实验步骤实验步骤 数据处理数据处理 实验结论实验结论 注意事项注意事项 误差分析误差分析v实验目的 1描绘小灯泡的伏安特性曲线 2分析伏安特性曲线的变化规律返回首页v实验器材v学生电源(46 V直流)、小灯泡“4 V，0.7 A”或“3.8 V，0.3 A”、电流表(内阻较小)、电压表(内阻很大)、开关和导线、_、坐标纸、铅笔返回首页v实验原理v1用_测出流过小灯泡的电流，用_ 测出小灯泡两端的电压，测出多组(U，I)值，在 UI坐标系中描出各对应点，用_的曲线将这些点连接起来v2.电路的选择：本实验
2、用伏安法测量在不同电压下灯丝的电流和电压，描绘出伏安特性曲线由于使用的小灯泡是“3.8 V，0.3 A”的，正常发光时灯丝电阻约为13，阻值较小，因此应该用电流表_电路；由于要测小灯泡在不同电压下的电流、电压，电压取值范围要尽量大，因此滑动变阻器应该用_接法电路电路图如图所示返回首页 0.6 3A153V返回首页v实验步骤v1确定电流表、电压表的量程，照图连好电路确定电流表、电压表的量程，照图连好电路(注注意开关应意开关应_，滑动变阻器与灯泡并联部分电阻，滑动变阻器与灯泡并联部分电阻为为_v2闭合开关闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表、电压，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，
3、记录一组电压表有较小的明显示数，记录一组电压U和电流和电流I的值的值v3用同样的方法测量并记录约用同样的方法测量并记录约12组组U值和值和I值值v4断开开关断开开关S，整理好器材，整理好器材v5在坐标纸上，以在坐标纸上，以U为横坐标、为横坐标、I为纵坐标为纵坐标建立直角建立直角坐标系，并根据表中数据描点，连接各点得到坐标系，并根据表中数据描点，连接各点得到IU图图线线(注意：连接各点时，不要出现折线，应用平滑注意：连接各点时，不要出现折线，应用平滑的曲线的曲线)返回首页v数据处理v根据测量的数据把电压表和电流表的各组数据填入下表中，然后作出IU图线.次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
4、01112电压(V)电流(A)返回首页v实验结论v描绘出的图线是一条_它的斜率随电压的增大而_，这表明小灯泡的电阻随电压(温度)升高而_灯丝的电阻率随温度的升高而增大灯丝不发光时温度是室温，正常发光时温度很高，其电阻率的变化是很显著的，所以灯丝的阻值随小灯泡两端电压的升高而明显增大，其IU图线不再是过原点的直线返回首页v注意事项v1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v2滑动变阻器应采用分压式接法：目的是为了使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化v3IU图线在U01.0 V左右将发生明显弯曲，故在U1.0 V左右绘点要密，以防出现较大误差v4建立坐标系时，纵轴表示
5、电流，横轴表示电压，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸返回首页v误差分析v1测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的得的I值比真实值大值比真实值大v2描绘描绘IU图线时作图不准确造成的偶然误差图线时作图不准确造成的偶然误差v3测量时读数不准确和在坐标纸上描点不准确引起的误测量时读数不准确和在坐标纸上描点不准确引起的误差差v小灯泡：小灯泡：标有标有“3.8 V，0.3 A”字样字样v滑动变阻器滑动变阻器R1：最大阻值最大阻值10，额定电流，额定电流1.0 Av滑动变阻器滑动变阻器R2:最大阻值最大阻值 1
6、 k，额定电流，额定电流0.5 Av电压表电压表V:量程量程05 V，内阻约，内阻约5 kv电流表电流表A1:量程量程0100 mA，内阻约，内阻约4 v电流表电流表A2:量程量程0500 mA，内阻约，内阻约0.4 v直流电源直流电源E:电动势约为电动势约为6 V，内阻约为，内阻约为0.5 v导线、电键等导线、电键等【例1】(2010海淀模拟海淀模拟)在在“描绘小灯泡的伏安特性曲描绘小灯泡的伏安特性曲线线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：的实验中，可供选择的实验仪器如下：(1)在上述器材中，滑动变阻器应选在上述器材中，滑动变阻器应选_，电流表应，电流表应_(2)图中用笔画线代替导线，把实验
7、仪器连接成完整的实验路图中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验路R1A2(3)利用实验中得到的实验数据在IU坐标系中，描绘出了如图3所示的小灯泡的伏安特性曲线根据此图给出的信息，可以判断出下图中正确的是(图中P为小灯泡功率)()BDv【例2】影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小某课题研究组需要研究某种之相反，随温度的升高而减小某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小导电材料的
8、导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的元件的元件Z做实验，测量元件做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律增大过程中的变化规律v(1)他们应选用下图中所示的哪个电路进行实验()Av(2)由(1)实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示根据表中数据请在图4中作出元件Z的IU图线.如将义例3 在在“描绘小电珠的伏安特性曲线描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材实验中，所用器材有：小电珠有：小电珠(2.5 V，0.6 W)，滑动变阻器，多用电表，电流，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干表，学生电源，开关，导线若干v粗测
9、小电珠的电阻，应选择多用电表粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_倍率的电倍率的电阻挡阻挡(请填写请填写“1”、“10”或或“100”)；调零后，将表；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图笔分别与小电珠的两极连接，示数如图6，结果为，结果为_.17.5v实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图完成实物图中的连线开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于_端，为使小电珠亮度增加，P应由中点向_端滑动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象，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abcdefU/V0.000.501.
10、001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244abab例4(2009福建理综福建理综19(2)某研究性学习小组为了制作一种传某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件图为该电器元件的伏安特性曲线，感器，需要选用一电器元件图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，现需进一步验证该伏安特性曲线，实验室有同学对其提出质疑，现需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：备有下列器材：器材器材(代号代号)规格规格 电流表电流表(A1)量程量程050 mA，内阻约，内阻约为为50 电流表电流表(A2)量程量程0200 mA，内阻约，内
11、阻约为为10 电压表电压表(V1)量程量程03 V，内阻约为，内阻约为10 k电压表电压表(V2)量程量程015 V，内阻约为，内阻约为25 k滑动变阻滑动变阻器器(R1)阻值范围阻值范围015，允许，允许最大电流最大电流1 A滑动变阻滑动变阻器器(R2)阻值范围阻值范围01 k，允许，允许最大电流最大电流100 mA直流电源直流电源(E)输出电压输出电压6 V，内阻不计，内阻不计开关开关(S)、导线若干导线若干v(1)为提高实验结果的准确程度，电流表应选用_；电压表应选用_；滑动变阻器应选用_(以上均填器材代号)v(2)为达到上述目的，请在虚线框图15中画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号v(3)若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？v相同点：_.v不同点：_.A2V1R1
