1、實驗八描繪小電珠的伏安特性曲線考點一實驗目的描繪小電珠的伏安特性曲線并分析其規律考點二實驗原理利用電流表測出通過小電珠的電流，利用電壓表測出小電珠兩端的電壓，測出多組(U，I)值，在UI坐標系中描出各組對應點，用一條平滑的曲線把這些點連接起來，就得到小電珠的伏安特性曲線了考點三實驗器材小電珠(3.8 V,0.3 A)或(9 V,0.7 A)一個，電壓表(03 V15 V)與電流表(00.6 A3 A)各一個，滑動變阻器(最大阻值20 )一個，學生低壓直流電源(或電池組)，開關一個，導線若干，坐標紙、鉛筆考點四實驗步驟1根據小電珠上標示的額定電壓和額定電流，選定電源的輸出電壓和電表的量程；2將小

2、電珠、電流表、電壓表、 滑動變阻器、電源、開關用導線連接成如圖1所示的電路；3將滑片移動到右端，閉合開關，調節變阻器，讀出并記錄多組U、I數值，將測量數據填入表格中；4斷開開關，拆除電路圖圖2 2考點五數據處理實驗中的U、I數據記入下表中 (1)在坐標紙上以U為橫軸、I為縱軸建立坐標系，選取合適的標度；(2)在坐標紙上描出以上各組數據所對應的點，用一條平滑的曲線把這些點連接起來，得出小電珠的伏安特性曲線 U/V00.20.40.60.91.21.62.02.42.83.23.53.8I/A0考點六誤差分析1電表的精度和讀數帶來的誤差；2描點、作圖所帶來的誤差；3對圖象進行分析計算所帶來的誤差考

3、點七注意事項1實驗前注意檢查電表是否指零，如果不指零，要調節定位螺絲使指針指零經過計算可知，小電珠電阻較小，為了減小誤差，電流表采用外接法，為了使小電珠兩端的電壓能從0開始連續變化，滑動變阻器應采用分壓式接法； 2.實驗過程中為了減小誤差，電壓表量程要進行變換當U3 V時采用03 V量程；U3 V時采用015 V量程；3閉合電鍵S前，滑動變阻器滑片應移到一端，使開關閉合時小電珠兩端的電壓能從0開始逐漸增大，在滑片移動的過程中，加在小電珠兩端的電壓不要超過小電珠的額定電壓4畫UI圖線時，不要畫成折線，要用平滑曲線連接，如果有個別偏離較遠的點應該舍棄題型一儀器及電路的選擇例1在“描繪小電珠的伏安特

4、性曲線”實驗中，使用的小電珠為“6 V,3 W”，其他可供選擇的器材有：電壓表 V1(量程6 V，內阻20 k)電壓表V2(量程20 V，內阻60 k)電流表A1(量程3 A，內阻0.2 )電流表A2(量程0.6 A，內阻1 )變阻器R1(01000 ，0.5 A)變阻器R2(020 ，2 A)學生電源E(6 V8 V)開關S及導線若干實驗中要求電壓表在06 V范圍內讀取并記錄下12組左右不同的電壓值U和對應的電流值I，以便作出伏安特性曲線，在上述器材中，電流表應選用_，變阻器應選用_在圖所示的方框中畫出實驗的原理圖解析小燈泡額定電壓為6 V，額定電流為0.5 A，即允許通過小燈泡的電流最大不

5、超過0.5 A，最大電壓不超過6 V，在選擇電壓表和電流表時，本著安全、精確的原則，安全原則即量程要大于所測電流或電壓值，精確原則是量程要盡量小，量程越小測量越精確，故電流表應選A2，電壓表應選V1；滑動變阻器選取時要本著安全、夠用、調節方便的原則“安全”即流過變阻器最大電流(IE/R)應小于允許通過的最大電流 “方便”即變阻器的總電阻應接近小燈泡的電阻，本實驗中的小燈泡在正常工作時電阻為R燈 12 ，故應選用R2.連接電路時，變阻器采取分壓式；電流表接成外接法原理如圖2所示 圖圖2答案答案A2R2如圖如圖2所示所示題后反思：儀器選擇的一般順序是先易后難首先確定出必須使用而又不必選擇的儀器，然

6、后以其為突破口，根據電路要求和電路計算，選擇出電源、滑動變阻器、電流表、電壓表以及合理的量程待測電阻的額定電流、額定電壓(估算值)是選擇合適量程的電流表和電壓表的重要依據(2009福建高考)某研究性學習小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件圖3為該電器元件的伏安特性曲線，有同學對其提出質疑，現需進一步驗證該伏安特性曲線，實驗室備有下列器材： 圖圖3器材(代號)規格電流表(A1)量程050 mA，內阻約為50 電流表(A2)量程0200 mA，內阻約為10 電壓表(V1)量程03 V，內阻約為10 k電壓表(V2)量程015 V，內阻約為25 k滑動變阻器(R1)阻值范圍015 ，允許最大電

7、流1 A滑動變阻器(R2)阻值范圍01 k，允許最大電流100 mA直流電源(E)輸出電壓6 V，內阻不計開關(S)導線若干(1)為提高實驗結果的準確程度，電流表應選用_；電壓表應選用_；滑動變阻器應選用_(以上均填器材代號)(2)為達到上述目的，請在圖4的虛線框內畫出正確的實驗電路原理圖，并標明所用器材的代號(3)若發現實驗測得的伏安特性曲線與圖中曲線基本吻合，請說明該伏安特性曲線與小電珠的伏安特性曲線有何異同點？ 圖圖4相同點：_；不同點：_.解析：圖中的(1)從所給的伏安特性曲線看出，最大電流為0.14 A，大于電流表A1的量程，小于電流表A2的量程，所以電流表選擇A2.圖中的最大電壓不

8、超過V1的量程，且V1的測量更精確，R1的最大阻值與所給的伏安特性曲線反映的元件的電阻值相當，且I1 A0.4 A1 A，而R2的阻值太大，所以選擇R1.(2)待測元件的電阻滿足RARxRV，所以選擇電流表外接法，伏安特性曲線中要求電壓從零開始變化，所以選擇滑動變阻器分壓式連接 (3)伏安特性曲線的斜率表示電阻的倒數，所測出的伏安特性曲線是斜率逐漸增大的曲線，表明電阻是隨電壓和電流的增大而減小的，所以是非線性的而小電珠的燈絲是金屬，其伏安特性曲線也是非線性的，這是兩者的相同點，但小電珠的電阻率是隨電壓和電流的增大而增大的，這是兩者的不同點答案：(1)A2V1R1(2)電路如圖5所示圖圖5 (3

9、)伏安特性曲線都是非線性的小電珠的伏安特性曲線表明伏安特性曲線都是非線性的小電珠的伏安特性曲線表明隨電流和電壓的增大電阻增大，而該元件的伏安特性曲線表隨電流和電壓的增大電阻增大，而該元件的伏安特性曲線表明隨電流和電壓的增大電阻減小明隨電流和電壓的增大電阻減小 題型二實物圖連線例2如圖6所示為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗所需的器材實物圖，器材規格如下：圖圖6A待測電阻Rx(約100 )；B直流毫安表(量程010 mA，內阻50 )；C直流電壓表(量程03 V，內阻5 k)D直流電源(輸出電壓4 V，內阻不計)E滑動變阻器(阻值范圍015 ，允許最大電流1 A)F開關1個，導線若干條根據器材

10、的規格和實驗要求，在本題的實物圖上連線 實物連續如圖7所示 圖圖7 答案答案如圖如圖7所示所示題后反思：分壓電路的實物連接是學習的難點，連線時可先連電源開關滑動變阻器兩端(阻值最大)，再連接待測電阻支路，最后將伏特表并聯到Rx兩端連圖時要盡量按照電流的流向，先“串”后“并”，先“干路”后“支路”，同時也要注意電壓表和電流表接線柱的“”、“” (2008天津高考)用下列器材組裝成描繪電阻R0伏安特性曲線的電路，請將實物圖8連線成為實驗電路圖圖8解析：從題目中給的電壓表的內阻和電流表的內阻以及待測電阻R0的阻值可以判斷測量電路要用電流表內接法，滑動變阻器的電阻比較小，所以電源電路采用分壓法答案：實

11、物連接如圖9圖圖91有一規格為“220 V,100 W”的燈泡，現用一準確的歐姆表測其電阻，測量的結果是 ()A大于484 B等于484 C小于484 D無法確定解析：R 484 是燈發熱狀態下的電阻用歐姆表測量時，燈絲溫度為室溫，所以其阻值比484 小答案：C2要測定小燈泡L“2.5 V,0.3 A”的伏安特性曲線，測量電路應選用下圖中的哪種電路 ()解析：一般小燈泡的電阻比較小，與電流表內阻差不太遠，而與電壓表內阻相差太遠所以為使測量準確，應選安培表外接法，故選A.答案：A3用下列器材，測定小燈泡的額定功率(A)待測小燈泡，額定電壓6 V，額定功率約為3 W(B)電流表：量程0.6 A、內

12、阻約為0.5 (C)電壓表：量程3 V、內阻約為5 k(D)滑動變阻器R：最大阻值20 、額定電流1 A(E)電源：電動勢10 V、內阻很小(F)定值電阻：R010 k(G)開關一個，導線若干(1)畫出實驗電路圖；(2)實驗中，電壓表的示數應調為多少伏？若此時電流表示數為1 A，則小燈泡的額定功率為多大？答案：(1)電壓表的量程小于小燈泡的額定電壓，可串聯定值電阻R0改裝成量程為9 V的電壓表小燈泡的額定電流約為I燈0.5 A，電阻大約為R燈12 15 k，所以應將電流表外接實驗電路如圖10所示 圖圖10(2)小燈泡兩端的電壓調為6 V時，電壓表兩端的電壓為：U U燈 6 V2 V，即電壓表示

13、數應調為2 V，小燈泡額定功率為6 W4某同學用如圖11所示的電路欲測繪標有“3.8 V0.3 A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象 圖圖11(1)除了導線和開關外，有以下一些器材可供選擇：電流表：A1(量程100 mA，內阻約2 )A2(量程0.6 A，內阻約0.3 )；電壓表：V1(量程5 V，內阻約5 k)；V2(量程15 V，內阻約15 k)；滑動變阻器：R1(阻值范圍010 )；R2(阻值范圍02 k)；電源：E1(電動勢為1.5 V，內阻約為0.2 )；E2(電動勢為4 V，內阻約為0.04 )為了調節方便，測量準確，實驗中應選用電流表_，電壓表_，滑動變阻器_，電源_(填器

14、材的符號) (2)根據實驗數據，計算并描繪出RU的圖象，如圖12所示由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲電阻為_ ；當所加電壓為3.00 V時，燈絲電阻為_ ，燈泡實際消耗的電功率為_W圖圖12(3)根據RU圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關系符合該關系的示意圖是下圖中的_答案：(1)對器材的選用應以安全、實用為原則小燈泡的額定電壓和額定電流分別為3.8 V和0.3 A，故電壓表應選V1，電流表應選A2；由于是分壓接法，故滑動變阻器應選R1，電源應選E2.(2)由RU圖象可看出：U0時，小燈泡不工作，對應電阻為1.5 ，當U3.0 V時，對應的電阻為11.5 .此時，燈泡實際消耗的功率

15、P 0.78 W.(3)由RU圖線可看出，隨U的增大，電阻的變化越來越小，而P ，隨U的變化，功率P的變化將更加明顯，故選A. 5在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，用導線a、b、c、d、e、f、g和h按圖13所示方式連接電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調零閉合開關后： 圖圖13(1)若電壓表的示數為2 V，電流表的示數為零，小電珠不亮，則斷路的導線為_；(2)若電壓表的示數為零，電流表的示數為0.3 A，小電珠亮，則斷路的導線為_；(3)若反復調節滑動變阻器，小電珠亮度發生變化，但電壓表、電流表的示數不能調為零，則斷路的導線為_解析：將實物圖轉化成原理圖，如圖14所示圖圖1

16、4(1)電壓表有示數說明電壓表與供電電路相連，而小燈泡不亮，故d導線斷(2)電壓表示數為零，電流表為0.3 A，則電壓表與電源斷開，故h導線斷(3)無論如何調節，電壓表、電流表示數不能調為零，說明變阻器不為分壓式接法，但燈泡仍亮且變化，故g導線斷答案：(1)d(2)h(3)g 6如圖15甲所示，為某同學測繪額定電壓為2.5 V的小燈泡的IU特性曲線的實驗電路圖圖圖15(1)根據電路圖甲，用筆畫線代替導線，將圖乙中的實驗電路連接完整(2)開關S閉合之前，圖乙中滑動變阻器的滑片應該置于_端(選填“A”、“B”或“AB中間”)(3)實驗中測得有關數據如下表：U/V0.400.801.201.602.

17、002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27根據表中的實驗數據，在圖16中畫出小燈泡的IU特性曲線 圖圖16 (4)(4)若已知小燈泡燈絲在若已知小燈泡燈絲在2727時電阻值約為時電阻值約為1.5 1.5 ，并且，并且其電阻值與燈絲的熱力學溫度成正比，試估算該燈泡以額定其電阻值與燈絲的熱力學溫度成正比，試估算該燈泡以額定功率工作時燈絲的溫度約為功率工作時燈絲的溫度約為_._.解析：(1)實驗電路連接如圖17所示 圖圖17 (2)(2)開關開關S S閉合后，調節滑動變阻器應使小燈泡兩端的電壓閉合后，調節滑動變阻器應使小燈泡兩端的電壓從從0 0逐漸增大，防止小

18、燈泡被燒毀所以開關逐漸增大，防止小燈泡被燒毀所以開關S S閉合之前，滑片閉合之前，滑片應該置于應該置于A A端端(3)畫出的小燈泡的IU特性曲線，如圖18所示 圖圖18(4)從圖18中可以得出，小燈泡的電壓為2.5 V時，通過小燈泡的電流為0.26 A，小燈泡以額定功率工作時燈絲的電阻為：R 9.6 ，由題意知，燈絲的電阻值與燈絲的熱力學溫度成正比，則有：R TR1 T1，解得T K1920 K燈絲的溫度為：tT2731647.答案：答案：(1)見圖見圖17(2)A(3)見圖見圖18(4)16477(2008廣東高考)某同學利用圖19(a)所示的電路研究燈泡L1(6 V,1.5 W)、L2(6 V,10 W)的發光情況(假設燈泡電阻恒定)，圖19(b)為實物圖 (1)他分別將L1、L2接入圖19(a)中的虛線框位置，移動滑動變阻器的滑片P，當電壓表示數為6 V時，發現燈泡均能正常發光在圖19(b)中用筆線代替導線將電路連線補充完整(2)接著他將L1和L2串聯后接入圖19(a)中的虛線框位置，移動滑動變阻器的滑片P，當電壓表示數為6 V時，發現其中一個燈泡亮而另一個燈泡不亮，出現這種現象的原因是_(3)現有如下器材：電源E(6 V，內阻不計)，燈泡