5實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線

測定金屬的電阻率第七章恒定電流11.電路設計及數據處理小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大.某同學為研究這一現象，用實驗得到如下數據(I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓)：2(1)在圖7-5-3的虛線框中畫出實驗電路圖.可用的器材有：電壓表、電流表、滑動變阻器(變化范圍0～10Ω)、電源、小燈泡、電鍵、導線若干.(2)在坐標系中畫出小燈泡的U-I曲線.圖7-5-33(3)如果測得電池的電動勢1.5V，內阻2.0Ω.問：將本題中的小燈泡接在現在電路上的實際功率是多少？［簡要寫出求解過程，圖可直接畫在第(2)小題的方格圖中］

(1)小燈泡的電阻約是幾歐，因此采用電流表外接法；電壓應從零開始增大，且變化范圍大，應采用分壓電路，故實驗電路如圖(a)所示.(a)4(2)小燈泡的U-I特性曲線如圖(b)中曲線.(3)將燈泡接在電源上時，燈泡兩端電壓等于路端電壓，而燈泡中電流等于總電流.根據U=E-Ir，若作出路端電壓U與總電流I的圖線，應是一直線，它與小燈泡的U-I圖線只有一個交點，即得小燈泡工作電流為0.35A，工作電壓為0.80V，從而求出小燈泡實際功率為0.28W.(b)

5(2007·江蘇)要描繪某電學元件(最大電流不超過6mA，最大電壓不超過7V)的伏安特性曲線，設計電路如圖7-5-4所示.圖中定值電阻R為1kΩ，用于限流；電流表量程為10mA，內阻約為5Ω；電壓表(未畫出)量程為10V，內阻約為10kΩ；電源電動勢E為12V，內阻不計.圖7-5-46(1)實驗時有兩個滑動變阻器可供選擇：a.阻值0～200Ω，額定電流0.3A；b.阻值0～20Ω，額定電流0.5A，本實驗應選用的滑動變阻器是

(填“a”“b”).(2)正確接線后，測得數據如下表：7(a)根據以上數據，電壓表是并聯在M與

之間的(填“O”或“P”).(b)根據以上數據，在圖7-5-5(a)中畫出該元件的伏安特性曲線.(3)畫出待測元件兩端電壓UMO隨MN間電壓UMN變化的示意圖(b)(無需數值).圖7-5-58大家學習辛苦了，還是要堅持繼續保持安靜9(1)因電源電動勢E=12V，I=E/R=0.6A＞0.5A，可排除b項中的滑動變阻器，答案為a.(2)(a)電學元件的電阻約為可知應采用電流表內接法，電壓表應并聯在M與P之間.(b)該元件的伏安特性曲線如下圖.1011(3)當UMO≤6V時，電流表所在支路處于斷路狀態，電壓表與R串聯，且有UMO=10UMN/11，所以UMO=UMN圖象為傾斜直線，當UMO＞6V時，UMO隨UMN的增大而增大，但增幅很小，圖象如圖所示.122.儀器和電路的選擇在測量金屬絲電阻率的實驗中，已知電阻絲的電阻約為10Ω，現備有下列器材供選用：A.量程是0～0.6A，內阻是0.5Ω的電流表B.量程是0～3A，內阻是0.1Ω的電流表C.量程是0～3V，內阻是6kΩ的電壓表D.量程是0～15V，內阻是30kΩ的電壓表E.阻值為0～1kΩ，額定電流為0.5A的滑動變阻器13F.阻值為0～10Ω，額定電流為2A的滑動變阻器G.蓄電池(6V)H.開關一個，導線若干.(1)為使測量結果盡量準確，電流表應選用

，電壓表應選用

，滑動變阻器應選用

.(只填字母代號)14(2)若圖7-5-6所示的實驗儀器就是我們選定的，請用鉛筆畫線連接實驗電路.圖7-5-615

根據題意，測量數據的變化范圍應盡量的大，因此滑動變阻器應采用分壓式接法，故選總阻值較小的F，又因6V電壓全加在10Ω兩端時，最大電流才0.6A，故電流表選A.為了減小電壓表的讀數誤差應選C.16【答案】(1)ACF(2)

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有一標有“6V，1.5W”的小燈泡，現用圖7-5-7（a）所示電路測量其在不同電壓下的實際功率，提供的器材除導線和開關外，還有：圖7-5-718A.直流電源6V（內阻不計）；B.直流電流表0~3A（內阻0.1Ω以下）；C.直流電流表0~300mA（內阻約為5Ω）；D.直流電壓表0~15V（內阻約為15kΩ）；E.滑動變阻器10Ω，2A；F.滑動變阻器1kΩ，0.5A.（1）實驗中電流表應選用

（用序號表示），滑動變阻器應選用

.（2）試按圖（a）電路將圖（b）所示器材連成電路.19

（1）選電流表實際上是選量程.先估算一下通過電流表的電流，由小燈泡的規格可知通過的電流最大不能超過0.25A，因此選C.在該題中滑動變阻器接成分壓器，此時要求滑動變阻器的電阻比用電器的電阻小，至少應差不多；20小燈泡的電阻在正常工作時約為24Ω，所以滑動變阻器不能選F，應選E，但不應忘記還要核對一下電流是否會超過其允許值，E的最大允許電流是2A，實驗中的最大電流只有0.25A，選E也是安全的.21（2）連接實物圖實際上是考查儀器的使用方法.這里要注意電表正負接線柱的接法、滑動變阻器做分壓器時連接特點.具體連線時，可以先連主回路，把電源、開關、滑動變阻器連成一個回路；然后再連上支路，從滑動變阻器的滑動頭和一個固定端接出，連上電流表、小燈泡，最后將電壓表并聯在小燈泡上.連接情況如圖所示.22233.非線性元件的處理圖7-5-8(a)為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感)的I-U關系曲線圖.圖7-5-824為了通過測量得到圖7-5-8(a)所示I-U關系的完整曲線，在圖7-5-8(b)和圖7-5-8(c)兩個電路中應選擇的是圖

；簡要說明理由：

.(電源電動勢為9V，內阻不計，滑動變阻器的阻值為0～100Ω)

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為了獲取更多的實驗數據，常采用圖7-5-8(b)測量電路.測量時電壓可從0V調到最大值，調節范圍較大.26

（2009·福建）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7-5-9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7-5-92728（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.29（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？相同點：

，不同點：

.

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（1）圖象中電流0～0.14A，電流表選A2；電源電壓6V，但圖象只要求電壓在0～3