实验测绘小灯泡的伏安特性曲线【实验目的，要做什么？】1.测绘小灯泡的伏安特性曲线。2.分析伏安特性曲线的变化规律。【实验器材】小灯泡(2.5V,0.6A)一个、电压表(0～3V～15V)与电流表(0～0.6A～3A)各一个、滑动变阻器(最大阻值20Ω)一个、学生低压直流电源(或电池组)、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔。【实验原理，为什么这么做？】1.用电流表测出流过小灯泡的电流,用电压表测出小灯泡两端的电压,测出多组(U,I)值,在U-I坐标系中描出各对应点,用一条平滑的曲线将这些点连起来。2.电流表外接：3.滑动变阻器采用分压式：使伏特表电压能从零开始连续变化。3.滑动变阻器两种接法的对比：方式内容限流接法分压接法对比说明两种接法电路图串、并联关系不同负载R上电压调节范围≤U≤E0≤U≤E分压电路调节范围大0RERR负载R上电流调节范围分压电路调节范围大闭合S前触头位置b端a端都是为了保护电路元件0EEIRRRE0IR【实验过程】一、实验步骤1.确定电流表、电压表的量程,采用电流表外接法,滑动变阻器采用分压式接法,按如图所示的原理图连接好实验电路。2.把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端,闭合开关S。3.移动滑动变阻器滑片位置,测出12组左右不同的电压值U和电流值I,并将测量数据填入表格中,断开开关S。4.拆除电路,整理仪器。U/V00.20.40.60.81.01.2I/AU/V1.62.02.42.83.23.63.8I/A二、数据处理1.在坐标纸上以U为横轴,以I为纵轴,建立坐标系。2.在坐标纸上描出各组数据所对应的点。3.将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到小灯泡的伏安特性曲线。应是平滑曲线而非折线【误差分析】1.系统误差：由于电压表、电流表不是理想电表,电表内电阻对电路的影响带来的误差。2.偶然误差：(1)电压表、电流表的读数带来的误差。(2)在坐标纸上描点、作图带来的误差。【注意事项】1.闭合开关S前,滑动变阻器滑片应移到使小灯泡分得电压为0的一端,为了防止开关刚闭合时小灯泡两端因电压过大而被烧坏。2.I-U图线在U=1.0V左右将发生明显弯曲,故在U=1.0V左右要多测几组数据,以防出现很大误差。3.误差较大的点要舍去,I-U图线。4.建立坐标系时,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸。热点1实验器材、电路的选取【典例1】(2013·天津高考)测绘一个标有“3V0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作。已选用的器材有：电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);电流表(量程为0～250mA,内阻约5Ω);电压表(量程为0～3V,内阻约3kΩ);电键一个、导线若干。(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的(填字母代号)。A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)(2)实验的电路图应选用下列的图(填字母代号)。(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示,如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是W。答案：(1)A(2)B(3)0.1热点2电路的连接和实验数据分析【例2】(2011广东高考)描绘小电珠的伏安特性曲线实验中,实验器材有：小电珠(2.5V,0.6W),滑动变阻器,多用电表,电流表,学生电源,开关,导线若干。(1)测小电珠的电阻,应选择多用电表倍率的电阻挡(“×1”“×10”或“×100”);调零后,将表笔分别与小电珠的两极连接,示数如图甲,结果为Ω。(2)实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图乙完成实物图丙中的连线。(3)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于端,为使小电珠亮度增加,P应由中点向端滑动。数据点abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244(4)如表为电压等间隔变化测得的数据,为了获得更准确的实验图像,必须在相邻数据点间多测几组数据(请选“填ab”“bc”“cd”“de”“或ef”)。【标准解答】(1)因为小电珠的电阻比较小,故应该选“×1”倍率,由题图读得电阻为7.5Ω。(2)因为小电珠的电阻比较小,故伏安法测量时应该用电流表外接法,测量的电压应该从零开始,故滑动变阻器要用分压式接法,实物连接如图所示。(3)开关闭合前滑片P应置于a端,为了使小电珠亮度增加,应使滑片从中点向b端滑动。(4)ab之间电流增加了0.122A,其他段电...
