（十一）描繪小燈泡的伏安特性曲線

1、（十一）描繪小燈泡的伏安特性曲線一、實(shí)驗(yàn)思想、方法、原理1、實(shí)驗(yàn)方法（1）描繪小燈泡的伏安特性曲線就是描繪通過小燈泡的電流隨電壓變化的圖線。（2）將小燈泡接入電路，用電壓表和電流表可以分別測(cè)出小燈泡的電壓和電流。（3）做圖線需要多組電流和電壓值。用滑動(dòng)變阻器做分壓電阻，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，就能改變小燈泡兩端的電壓從而改變通過小燈泡的電流。（4）測(cè)出幾組電壓和電流值，在坐標(biāo)紙上用描點(diǎn)法即可做出小燈泡的伏安特性曲線。2、實(shí)驗(yàn)原理（1）用伏安法測(cè)小燈泡的電流和電壓無(wú)論實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁矗ㄗ龇蔡匦郧€、測(cè)電阻、測(cè)電功率），只要同時(shí)測(cè)電路元件的電流I和電壓U，I和U兩個(gè)物理量中就只有一個(gè)是真實(shí)值。用伏安

2、法測(cè)電流和電壓的電路有兩種，如圖甲、乙，其中甲是電流表的內(nèi)接，乙是電流表的外接。在甲圖中是 表的 作用引起誤差。其中 表的讀數(shù)是真實(shí)值， 表的讀數(shù)不是真實(shí)值。用此方法測(cè)電阻，R測(cè) R真（，），Rx RA時(shí)采用此接法誤差較小。此電路適用于測(cè) 電阻。AV乙AV甲在乙圖中是 表的 作用引起誤差。其中 表的讀數(shù)是真實(shí)值， 表的數(shù)不是真實(shí)值。用此方法測(cè)電阻，R測(cè) R真（），Rx RV時(shí)采用此接法誤差較小。此電路適用于AVR甲乙測(cè) 電阻。（2）滑動(dòng)變阻器的限流式和分壓式接法變阻器全電阻與待測(cè)電阻阻值相近時(shí)用限流式在三種情況下選用分壓式a、變阻器全電阻與待測(cè)電阻阻值相差較大時(shí)選用分壓式b、電壓、電流需要從0

3、開始計(jì)值時(shí)必須用分壓式c、要求電壓變化范圍較大時(shí)選用分壓式在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用選用哪種接法？為什么？（3）用描點(diǎn)法做小燈泡的伏安特性曲線寫出伏安特性曲線的解析式 。按照解析式，你做出的圖像是直線還是曲線？實(shí)際做出的呢？圖像的斜率表示什么？二、基本儀器使用1、大前提（1）使用電表前要先選擇量程。（2）使用電壓表和電流表時(shí)，測(cè)量值不能超過它們的量程否則會(huì)將表燒毀。（3）在滿足實(shí)驗(yàn)要求的前提下，電流、電壓表要選量程較小的。電表要求在超過滿刻度2/3的范圍內(nèi)讀數(shù)，這樣誤差較小，大量程的表不容易滿足要求。量程小的表讀數(shù)精確度高，測(cè)量值誤差較小。（4）將電流表和電壓表接

4、入電路時(shí)，“+”“-”接線柱不能接反，要讓電流從正接線柱流進(jìn)從負(fù)接線柱流出。（5）電流表和電壓表讀數(shù)時(shí)，哪一位出現(xiàn)誤差，讀數(shù)就和那一位相齊。2、電壓表的使用（1）學(xué)生實(shí)驗(yàn)用電壓表一般為雙量程，即“015V”和“03V”。（2）測(cè)電壓時(shí)，必須把電壓表并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端。（3）電壓表的讀數(shù)量程為“015V”的電壓表每大格表示5，它的最小分度值是多少？它的讀數(shù)應(yīng)該和那一位相齊？量程為“03V”的電壓表每大格表示1，它的最小分度值是多少？它的讀數(shù)應(yīng)該和那一位相齊？3、電流表的使用（1）學(xué)生實(shí)驗(yàn)用電流表一般也為雙量程，即“03A”和“00.6A”。（2）測(cè)電流時(shí)，必須把電流表與被測(cè)電路串聯(lián)。（3）電流

5、表的讀數(shù)量程為“03A”的電流表每大格表示1A，它的最小分度值是多少？它的讀數(shù)應(yīng)該和那一位相齊？量程為“00.6A”的電流表每大格表示0.2A，它的最小分度值是多少？它的讀數(shù)應(yīng)該和那一位相齊？例1：如圖所示，電流表的示數(shù)是0.48A，電壓表的示數(shù)是2.20V（百分位出現(xiàn)誤差，讀數(shù)就和百分位相齊）。4、滑動(dòng)變阻器的使用（1）實(shí)驗(yàn)前變阻器的滑片要處于電阻的最值位置（2）連接方法限流式：與待測(cè)電阻串聯(lián)連接分壓式：整體與電源串聯(lián)連接，一部分與待測(cè)電阻并聯(lián)連接AVR滑動(dòng)變阻器的限流連接乙滑動(dòng)變阻器的分壓連接三、練習(xí)題1、在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,使用的小燈泡為“6V，3W”,其他可供選擇的器

6、材有:電壓表V1(量程6V,內(nèi)阻20K) 電壓表V2(量程20V,內(nèi)阻60K)電流表A1(量程3A,內(nèi)阻0.2) 電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻1)變阻器R1(01000,0.5A) 變阻器R2(020,2A)學(xué)生電源E(68V) 開關(guān)S及導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)中要求電壓表在06V范圍內(nèi)讀取并記錄下12組左右不同的電壓值U和對(duì)應(yīng)的電流值I,以便作出伏安特性曲線,在上述器材中（1）電流表應(yīng)選用 ；（2）變阻器應(yīng)選用 ；（3）在圖所示的方框中畫出實(shí)驗(yàn)的原理圖。電流表應(yīng)選A2,電壓表應(yīng)選V1，滑動(dòng)變阻器選選用R2。連接電路時(shí),變阻器采取分壓式，電流表接成外接法.2、圖為用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需

7、的器材實(shí)物圖,器材規(guī)格如下:待測(cè)電阻Rx(約100)直流毫安表(量程010mA,內(nèi)阻50)直流電壓表(量程03V,內(nèi)阻5K)直流電源(輸出電壓4V,內(nèi)阻不計(jì))滑動(dòng)變阻器(阻值范圍015,允許最大電流1A)電鍵1個(gè),導(dǎo)線若干根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求,在虛線框內(nèi)話出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在本題的實(shí)物圖上連線。電流表采用外接法，變阻器應(yīng)采用分壓接法。ABPSR1R2 3、如圖所示，滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值是200歐，定值電阻的阻值R2=300歐，A、B兩端的電壓恒定，且UAB=8V。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，移動(dòng)滑片P，R2兩端的電壓變化范圍是 ，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，移動(dòng)滑片P，R2兩端的電壓變化范圍是 4、為了測(cè)定小燈

8、泡的伏安特性曲線，需要測(cè)得的電壓范圍盡可能大些，如從04V或03.8V為此，應(yīng)選下圖中的那個(gè)電路？5、某同學(xué)用伏安法測(cè)一個(gè)未知電阻的阻值,他先將電壓表接在a點(diǎn),讀得兩表示數(shù)分別為U1=3.0V,I1=3.0mA,然后將電壓表改接在b點(diǎn),讀得兩表示數(shù)分別為U2=2.9V,I2=4.0mA,如圖所示,由此可知電壓表接到 點(diǎn)誤差較小,測(cè)得Rx值應(yīng)為 。應(yīng)采用電流表內(nèi)接法,即電壓表接a點(diǎn).當(dāng)電壓表接a點(diǎn)時(shí),Rx=10006、一個(gè)標(biāo)有“220V 60W”的白熾燈泡,加上的電壓U由零逐漸增大到220V,在此過程中,電壓U和電流I的關(guān)系可用圖線表示,如圖所示的四個(gè)圖線中,肯定不符合實(shí)際的是高考題選I/maU/V（1996年）在用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，所用電壓表的內(nèi)阻約為20千歐，電流表內(nèi)阻約為10歐，選擇能夠盡量減小誤差的電路圖接線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)圖上(如右圖所示)。(1)根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)描出IU圖線，由此求得該電阻的阻值Rx （保留兩位有效數(shù)字)。(2)畫出此實(shí)驗(yàn)的電路原理圖。（1998年）用圖示的電路測(cè)定未知電阻Rx的值。圖中電源電動(dòng)勢(shì)未知，電源內(nèi)阻與電流表的內(nèi)阻均可忽略不計(jì)，R為電阻箱。RRx（1）若要測(cè)得Rx的值，R至少需要取_個(gè)不同的數(shù)值。