1、（十一）描绘小灯泡的伏安特性曲线一、实验思想、方法、原理1、实验方法（1）描绘小灯泡的伏安特性曲线就是描绘通过小灯泡的电流随电压变化的图线。（2）将小灯泡接入电路，用电压表和电流表可以分别测出小灯泡的电压和电流。（3）做图线需要多组电流和电压值。用滑动变阻器做分压电阻，改变滑动变阻器的阻值，就能改变小灯泡两端的电压从而改变通过小灯泡的电流。（4）测出几组电压和电流值，在坐标纸上用描点法即可做出小灯泡的伏安特性曲线。2、实验原理（1）用伏安法测小灯泡的电流和电压无论实验目的是什么（做伏安特性曲线、测电阻、测电功率），只要同时测电路元件的电流I和电压U，I和U两个物理量中就只有一个是真实值。用伏安
2、法测电流和电压的电路有两种，如图甲、乙，其中甲是电流表的内接，乙是电流表的外接。在甲图中是 表的 作用引起误差。其中 表的读数是真实值， 表的读数不是真实值。用此方法测电阻，R测 R真（，），Rx RA时采用此接法误差较小。此电路适用于测 电阻。AV乙AV甲在乙图中是 表的 作用引起误差。其中 表的读数是真实值， 表的数不是真实值。用此方法测电阻，R测 R真（），Rx RV时采用此接法误差较小。此电路适用于AVR甲乙测 电阻。（2）滑动变阻器的限流式和分压式接法变阻器全电阻与待测电阻阻值相近时用限流式在三种情况下选用分压式a、变阻器全电阻与待测电阻阻值相差较大时选用分压式b、电压、电流需要从0
3、开始计值时必须用分压式c、要求电压变化范围较大时选用分压式在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，滑动变阻器应选用选用哪种接法？为什么？（3）用描点法做小灯泡的伏安特性曲线写出伏安特性曲线的解析式 。按照解析式，你做出的图像是直线还是曲线？实际做出的呢？图像的斜率表示什么？二、基本仪器使用1、大前提（1）使用电表前要先选择量程。（2）使用电压表和电流表时，测量值不能超过它们的量程否则会将表烧毁。（3）在满足实验要求的前提下，电流、电压表要选量程较小的。电表要求在超过满刻度2/3的范围内读数，这样误差较小，大量程的表不容易满足要求。量程小的表读数精确度高，测量值误差较小。（4）将电流表和电压表接
4、入电路时，“+”“-”接线柱不能接反，要让电流从正接线柱流进从负接线柱流出。（5）电流表和电压表读数时，哪一位出现误差，读数就和那一位相齐。2、电压表的使用（1）学生实验用电压表一般为双量程，即“015V”和“03V”。（2）测电压时，必须把电压表并联在被测电路的两端。（3）电压表的读数量程为“015V”的电压表每大格表示5，它的最小分度值是多少？它的读数应该和那一位相齐？量程为“03V”的电压表每大格表示1，它的最小分度值是多少？它的读数应该和那一位相齐？3、电流表的使用（1）学生实验用电流表一般也为双量程，即“03A”和“00.6A”。（2）测电流时，必须把电流表与被测电路串联。（3）电流
5、表的读数量程为“03A”的电流表每大格表示1A，它的最小分度值是多少？它的读数应该和那一位相齐？量程为“00.6A”的电流表每大格表示0.2A，它的最小分度值是多少？它的读数应该和那一位相齐？例1：如图所示，电流表的示数是0.48A，电压表的示数是2.20V（百分位出现误差，读数就和百分位相齐）。4、滑动变阻器的使用（1）实验前变阻器的滑片要处于电阻的最值位置（2）连接方法限流式：与待测电阻串联连接分压式：整体与电源串联连接，一部分与待测电阻并联连接AVR滑动变阻器的限流连接乙滑动变阻器的分压连接三、练习题1、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡为“6V，3W”,其他可供选择的器
6、材有:电压表V1(量程6V,内阻20K) 电压表V2(量程20V,内阻60K)电流表A1(量程3A,内阻0.2) 电流表A2(量程0.6A,内阻1)变阻器R1(01000,0.5A) 变阻器R2(020,2A)学生电源E(68V) 开关S及导线若干.实验中要求电压表在06V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出伏安特性曲线,在上述器材中（1）电流表应选用 ；（2）变阻器应选用 ；（3）在图所示的方框中画出实验的原理图。电流表应选A2,电压表应选V1，滑动变阻器选选用R2。连接电路时,变阻器采取分压式，电流表接成外接法.2、图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需
7、的器材实物图,器材规格如下:待测电阻Rx(约100)直流毫安表(量程010mA,内阻50)直流电压表(量程03V,内阻5K)直流电源(输出电压4V,内阻不计)滑动变阻器(阻值范围015,允许最大电流1A)电键1个,导线若干根据器材的规格和实验要求,在虚线框内话出实验电路图，并在本题的实物图上连线。电流表采用外接法，变阻器应采用分压接法。ABPSR1R2 3、如图所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200欧，定值电阻的阻值R2=300欧，A、B两端的电压恒定，且UAB=8V。当开关S断开时，移动滑片P，R2两端的电压变化范围是 ，当开关S闭合时，移动滑片P，R2两端的电压变化范围是 4、为了测定小灯
8、泡的伏安特性曲线，需要测得的电压范围尽可能大些，如从04V或03.8V为此，应选下图中的那个电路？5、某同学用伏安法测一个未知电阻的阻值,他先将电压表接在a点,读得两表示数分别为U1=3.0V,I1=3.0mA,然后将电压表改接在b点,读得两表示数分别为U2=2.9V,I2=4.0mA,如图所示,由此可知电压表接到 点误差较小,测得Rx值应为 。应采用电流表内接法,即电压表接a点.当电压表接a点时,Rx=10006、一个标有“220V 60W”的白炽灯泡,加上的电压U由零逐渐增大到220V,在此过程中,电压U和电流I的关系可用图线表示,如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是高考题选I/maU
9、/V（1996年）在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20千欧，电流表内阻约为10欧，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上(如右图所示)。(1)根据各点表示的数据描出IU图线，由此求得该电阻的阻值Rx （保留两位有效数字)。(2)画出此实验的电路原理图。（1998年）用图示的电路测定未知电阻Rx的值。图中电源电动势未知，电源内阻与电流表的内阻均可忽略不计，R为电阻箱。RRx（1）若要测得Rx的值，R至少需要取_个不同的数值。（2）若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则在用此电路测Rx时，R至少需取_个不同的数值。（3）若电源内阻不可忽略，能否应用此电路测量Rx？1996年舍去不合理点的直线，如下图，2.4103m1998年（1）2 （2）2 （3）不能
