一、試驗?zāi)康?．描繪小燈泡的伏安特性曲線。2．分析伏安特性曲線的變化規(guī)律。二、試驗原理1．測多組小燈泡的U、I的值，并繪出I-U圖象。2．由圖線的斜率反映電流與電壓和溫度的關(guān)系。三、試驗器材同學(xué)電源(4～6V直流)或電池組、小燈泡(3.8V,0.3A)、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、坐標(biāo)紙、導(dǎo)線假設(shè)干。四、試驗步驟1.確定電流表、電壓表的量程，采納電流表外接法，滑動變阻器采納分壓式接法，按試驗原理圖(如圖)連接好試驗電路。2．把滑動變阻器的滑片調(diào)整到圖中最左端，接線經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)S。3．移動滑動變阻器滑片位置，測出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格中，斷開開關(guān)S。U(V)0I(A)U(V)I(A)4.撤除電路，整理儀器。五、數(shù)據(jù)處理1．在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，以I為縱軸，建立坐標(biāo)系。2．在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標(biāo)紙為宜)。3．將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線。六、誤差分析1．由于電壓表、電流表不是抱負電表，電表內(nèi)阻對電路的影響會帶來誤差。2．電流表、電壓表的讀數(shù)帶來誤差。3．在坐標(biāo)紙上描點、作圖帶來操作誤差。七、考前須知1．電路的連接方式(1)電流表應(yīng)采納外接法：小燈泡(4.0V,0.3A)的電阻很小，與0～0.6A的電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大。(2)滑動變阻器應(yīng)采納分壓式接法：目的是使小燈泡兩端的電壓能從零開頭連續(xù)變化。2．閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片應(yīng)移到使小燈泡分得電壓為零的一端，使開關(guān)閉合時小燈泡的電壓從零開頭變化，同時也是為了防止開關(guān)剛閉合時因小燈泡兩端電壓過大而燒壞燈絲。3．I-U圖線在U＝1.0V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U＝1.0V左右繪點要密，以防消失較大誤差。4．當(dāng)小燈泡的電壓接近額定值時要緩慢增加，到額定值記錄I后立刻斷開開關(guān)。5．誤差較大的點舍去，I-U圖線應(yīng)是平滑曲線而非折線。[典型例題]例1.如圖為“測繪小燈泡伏安特性曲線〞試驗的實物電路圖，小燈泡額定電壓為2.5V。(1)完成以下試驗步驟：①閉合開關(guān)前，調(diào)整滑動變阻器的滑片，_______________________________________；②閉合開關(guān)后，漸漸移動滑動變阻器的滑片，___________________________________；③斷開開關(guān)，整理試驗器材。依據(jù)試驗數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。(2)在虛線框中畫出與實物電路相應(yīng)的電路圖。[解析](1)由題圖知，滑動變阻器為分壓式接法，故①閉合開關(guān)前，為使小燈泡兩端的電壓為零，調(diào)整滑動變阻器的滑片，使它靠近滑動變阻器左端的接線柱。②閉合開關(guān)后，漸漸移動滑動變阻器的滑片，增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓到達其額定電壓。(2)與實物電路相應(yīng)的電路圖如下圖。[答案](1)①使它靠近滑動變阻器左端的接線柱②增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓到達其額定電壓(2)見解析圖[典型例題]例2.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線〞的試驗中，得出伏安特性曲線如下圖。所用小燈泡的額定電壓是3.0V。(1)在圖甲的方框中畫出試驗電路圖。(2)將實物圖乙連接成試驗電路。(3)依據(jù)曲線圖，該小燈泡在電壓為2.8V時的實際電阻為________Ω(結(jié)果保存三位有效數(shù)字)。(4)關(guān)于該試驗的系統(tǒng)誤差，以下推斷正確的選項是()A．系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流引起的，電壓越大誤差越大B．系統(tǒng)誤差主要是由電流表的分壓引起的，電流越大誤差越大C．系統(tǒng)誤差主要是由讀數(shù)時的估讀引起的，電壓越大誤差越大[解析](1)由題圖I-U圖線可知，試驗要求小燈泡兩端的電壓從零開頭調(diào)整，那么滑動變阻器起分壓作用，而一般小燈泡的電阻較小，采納電流表外接法，如下圖。(2)實物連線時，本著“先串后并〞的原那么，要求導(dǎo)線不相交。由于小燈泡的額定電壓為3.0V，那么電壓表的量程選擇3V，由I-U圖線數(shù)據(jù)可知，電流表的量程應(yīng)選擇0.6A，如下圖。(3)由I-U圖線可知：當(dāng)小燈泡兩端電壓U＝2.8V時，其電流約為0.262A，那么R＝eq\f(U,I)≈10.7Ω。(4)由于電流表測定的是電壓表和小燈泡的電流之和，電壓表的讀數(shù)是小燈泡兩端的實際電壓，可知電壓表分流越大，該試驗的系統(tǒng)誤差越大，選項A正確。[答案](1)見解析圖(2)見解析圖(3)10.7(4)A1．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線〞的試驗中，應(yīng)()A．采納電流表內(nèi)接法，由于小燈泡的電阻比電壓表的內(nèi)阻小得多B．采納電流表內(nèi)接法，由于小燈泡的電阻比電流表的內(nèi)阻大得多C．采納電流表外接法，由于小燈泡的電阻比電壓表的內(nèi)阻小得多D．采納電流表外接法，由于小燈泡的電阻比電流表的內(nèi)阻大得多解析：選C由于小燈泡的電阻較小，小燈泡的電阻和電流表的內(nèi)阻差不多，而比電壓表的內(nèi)阻小得多，電壓表分流可忽視，故應(yīng)采納電流表外接法。選項C正確。2．在“描繪標(biāo)有‘9V5W’小燈泡伏安特性曲線〞的試驗中，要求測量從0到9.0V的電壓下通過小燈泡的電流，試驗室供應(yīng)了以下器材：電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻0.3Ω)、電壓表V(量程15.0V，內(nèi)阻10kΩ)、滑動變阻器R(最大阻值為50Ω)、電源E(電動勢15V)和開關(guān)、導(dǎo)線假設(shè)干。以下給出的測量電路圖中，最合理的是()解析：選B要求電壓從0開頭變化，所以滑動變阻器必需采納分壓式接法，標(biāo)有“9V5W〞的小燈泡在額定電壓下的電阻R＝eq\f(92,5)Ω＝16.2Ω，因R<eq\r(RARV)，電流表采納外接法，選項B正確。3．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線〞的試驗中，所用器材有：燈泡L、量程恰當(dāng)?shù)碾娏鞅鞟和電壓表V、直流電源E、滑動變阻器R、開關(guān)S等，要求燈泡兩端電壓從0開頭變化。(1)試驗中滑動變阻器應(yīng)采納________(填“分壓式〞或“限流式〞)接法。(2)某同學(xué)已連接如下圖的電路，在連接最終一根導(dǎo)線的c端到直流電源正極之前，請指出其中僅有的兩個不當(dāng)之處，并說明如何改正。A．________________________________________________________________________；B．________________________________________________________________________。解析：(1)由于燈泡兩端的電壓要從0開頭調(diào)整，故滑動變阻器只能采納分壓式接法。(2)A.在電路接好并檢查是否正確連線之前，開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài)，以免因接線錯誤而導(dǎo)致儀表損壞；B.接為分壓電路時，滑動變阻器的電阻(和小燈泡并聯(lián)局部)應(yīng)從最小值開頭調(diào)整，故滑片應(yīng)先置于b端。答案：(1)分壓式(2)A.開關(guān)S不應(yīng)閉合，應(yīng)處于斷開狀態(tài)B．滑動變阻器滑片位置不當(dāng)，應(yīng)將其置于b端4．某同學(xué)在做“測繪小燈泡的伏安特性曲線〞的試驗中，得到如下表所示的一組U-I數(shù)據(jù)：編號12345678U/VI/A(1)依據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上畫出U-I圖線。(2)當(dāng)U<1.40V時，燈絲電壓與電流成________比，燈絲電阻________；當(dāng)U>1.40V時，燈絲的溫度漸漸上升，其電阻隨溫度上升而________。解析：(1)依據(jù)給出的數(shù)據(jù)描點，并用平滑的曲線連接，如下圖。(2)從圖象得到，當(dāng)U<1.40V時，燈泡電壓與電流成正比，燈絲電阻不變；當(dāng)U>1.40V時，圖線斜率漸漸增大，故其電阻隨溫度的上升而增大。答案：(1)見解析圖(2)正不變增大5．為了描繪出一只規(guī)格為“6.3V2W〞的小燈泡的伏安特性曲線，現(xiàn)為同學(xué)們預(yù)備了下面的器材：電壓表V1(量程3V，內(nèi)阻1kΩ)；電壓表V2(量程15V，內(nèi)阻50kΩ)；電流表A1(量程0.6A，內(nèi)阻0.5Ω)；電流表A2(量程3A，內(nèi)阻0.1Ω)；滑動變阻器R1(0～20Ω，允許最大電流2A)；滑動變阻器R2(0～1000Ω，允許最大電流0.1A)；蓄電池組E1(4V)；蓄電池組E2(8V)；開關(guān)和導(dǎo)線假設(shè)干。(1)從上述器材中選擇最適宜的器材，將其表示符號填寫在橫線上。電源選________，電壓表選________，電流表選________，滑動變阻器選________。(2)在虛線框內(nèi)畫出能到達試驗?zāi)康牡碾娐穲D。解析：(1)小燈泡的額定電壓為6.3V,所選電源的電動勢應(yīng)大于6.3V，故電源應(yīng)選E2，電壓表選V2；由于小燈泡的額定電流I＝eq\f(P,U)＝eq\f(2,6.3)A≈0.317A，應(yīng)中選擇量程略大于小燈泡額定電流的電流表，故電流表選A1；由于試驗?zāi)康氖?/p>