描绘小灯泡的伏安特性曲线

1、限流和分压电路的选取限流和分压电路的选取 1.1.限流式限流式 EERRRxx 限流式电路的特点限流式电路的特点: :1.1.电压不能从零开始调节电压不能从零开始调节, ,调节范围较小调节范围较小. .但电路结构较为简单但电路结构较为简单. .2.2.电能损耗较小电能损耗较小. .图中变阻器起限流作用图中变阻器起限流作用待测电阻待测电阻RxRx的电压可调范围的电压可调范围待测电阻待测电阻RxRx的电流可调范围的电流可调范围xxRERRE闭合闭合S前触头应置端前触头应置端ERABPRx2.2.分压式分压式 E0分压式电路的特点分压式电路的特点: :1.1.电压可以从零开始调节到电源电动势电压可以

2、从零开始调节到电源电动势, ,调节范围较大调节范围较大. . 但电路但电路结构较为复杂结构较为复杂. .2.2.电能损耗较大电能损耗较大. .限流和分压电路的选取限流和分压电路的选取 图中变阻器起分压作用图中变阻器起分压作用待测电阻待测电阻RxRx的电压可调范围的电压可调范围待测电阻待测电阻RxRx的电流可调范围的电流可调范围xRE0EPRxRAB闭合闭合S前触头应置端前触头应置端通常以限流接法为主，但在下列三种情通常以限流接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压连接方式：况下，必须选择分压连接方式： 、当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，、当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求

3、的电压变化范围较大且实验要求的电压变化范围较大（滑小必分压）（滑小必分压） 2 2、若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）、若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过负载或电表的额定值时的最小值仍超过负载或电表的额定值时（烧表必分压）（烧表必分压） 3 3、要求回路中某部分电路的电压从零开始可连、要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化续变化（零起必分压）（零起必分压）四种常用电路图四种常用电路图限流外接限流外接限流内接限流内接分压外接分压外接分压内接分压内接【考题举例考题举例】【例例1】测一个阻值约为测一个阻值约为25 25 kk的电阻的电阻, ,备有下列器材备有下列器材:

4、 : A. A.电流表（量程电流表（量程100100A,A,内阻内阻2 2 kk） B.B.电流表（量程电流表（量程700700A,A,内阻内阻300300） C.C.电压表（量程电压表（量程15 V,15 V,内阻内阻100 100 kk） D.D.电压表（量程电压表（量程50 V,50 V,内阻内阻500 500 kk） E.E.直流稳压电源（电动势直流稳压电源（电动势15 V,15 V,允许最大电流允许最大电流1 A1 A） F.F.滑动变阻器（最大电阻滑动变阻器（最大电阻1 1 kk, ,额定功率额定功率1 W1 W） G.G.电键、导线若干电键、导线若干（1 1）电流表应选）电流表应

5、选 , ,电压表应选电压表应选 . .（2 2）画出测量）画出测量RxRx的原理图的原理图. . 解析：解析：当滑动变阻器滑至当滑动变阻器滑至0 0时，电路有最大的电流。时，电路有最大的电流。AAREIx6002500015maxBC 伏安法测电阻实验举例伏安法测电阻实验举例 因是大电阻，故电流表应选择内接因是大电阻，故电流表应选择内接 滑动变阻器相对于待测电阻而言太小。若采用限流法，将无滑动变阻器相对于待测电阻而言太小。若采用限流法，将无法控制电路。故滑动变阻器采用分压式电路。法控制电路。故滑动变阻器采用分压式电路。 第第7节节 实验描绘小电珠的伏安特性曲线实验描绘小电珠的伏安特性曲线 一、

6、实验目的一、实验目的: 描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线二、实验原理：二、实验原理： 期为了使灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电期为了使灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压所以滑动变阻器压所以滑动变阻器分压分压接法电路；接法电路；因为小灯泡的电阻值较小，因为小灯泡的电阻值较小，应选用电流表应选用电流表外接外接法法三、实验器材：三、实验器材： 小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、开关、坐标纸开关、坐标纸 用电流表和电压表用电流表和电压表测出灯泡在不同电压下的电流测出灯泡在不同电压下的电流，建，建立立UI坐标系，描

7、出的点用坐标系，描出的点用平滑的曲线平滑的曲线连接起来即得到小连接起来即得到小灯泡的伏安特性曲线灯泡的伏安特性曲线 小灯泡的电阻小灯泡的电阻会随着电压的升高会随着电压的升高(灯丝温度随之升高灯丝温度随之升高)而增大而增大2测出小电珠在不同电压下的电流测出小电珠在不同电压下的电流 (1)闭合开关闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到最左端，以前，滑动变阻器触头应移到最左端，以使开关闭合时小电珠电压能从使开关闭合时小电珠电压能从0开始变化；同时，这样做开始变化；同时，这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝四、实验步骤四、实验步骤1连接电路连接

8、电路 将小电珠、电流表、电压表、滑将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所示电路成如图所示电路(2)移动滑动变阻器触头位置，测出移动滑动变阻器触头位置，测出12组不同的电压值组不同的电压值U和和电流值电流值I，并将测量数据填入表格，并将测量数据填入表格.U/ V00.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2I/A0U/ V1.62.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8I/A4拆除电路，整理仪器拆除电路，整理仪器3.画出伏安特性曲线画出伏安特性曲线 (1)在坐标纸上以在坐标纸上以U为横轴、以为横轴、以I为纵轴，建立坐标系为纵轴，建立

9、坐标系 (2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点在坐标纸上描出各组数据所对应的点(坐标系纵轴和坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜) (3)将将描出的点用平滑的曲线连接起来描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小电珠的伏就得到小电珠的伏安特性曲线安特性曲线五、注意事项五、注意事项1电路的连接方式电路的连接方式 (1)电流表应采用电流表应采用外接法外接法：因为小电珠的电阻很小，与：因为小电珠的电阻很小，与00.6 A电流表串联时，电流表的分压影响不能忽略电流表串联时，电流表的分压影响不能忽略 (2)滑动变阻器应采用滑动变阻

10、器应采用分压式分压式连接：目的是为了使小电珠连接：目的是为了使小电珠两端的电压能从零开始连续变化两端的电压能从零开始连续变化2闭合开关闭合开关S前前，滑动变阻器触头应移到，滑动变阻器触头应移到小电珠分得电压小电珠分得电压为零的位置为零的位置，可以使开关闭合时小电珠电压能从零开始变，可以使开关闭合时小电珠电压能从零开始变化同时，也为了防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大化同时，也为了防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝而烧坏灯丝3UI图线在图线在U1.0 V左右将发生明显弯曲，故在左右将发生明显弯曲，故在U1.0 V左右测绘点要密，否则将出现很大误差左右测绘点要密，否则将出现很大误差4电流

11、表选择电流表选择 0.6 A量程，电压表量程选择视小电珠的额定量程，电压表量程选择视小电珠的额定电压而定，即使用的若是电压而定，即使用的若是“3.8 V,0.3 A”的小电珠，选用电压的小电珠，选用电压表的表的15 V量程，若使用量程，若使用“2.5 V,0.6 A”的小电珠，则选用电压的小电珠，则选用电压表的表的3 V量程量程 6误差较大的点要舍去误差较大的点要舍去，UI图线应是平滑曲线而非图线应是平滑曲线而非折线且横纵坐标标度适中折线且横纵坐标标度适中 5保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值，保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值，读出读出I后立即断开开关后立即断开开关

12、1由于电压表不是理想电表，内阻并由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差非无穷大，对电路的影响会带来误差 2在坐标纸上描点、作图带来误差在坐标纸上描点、作图带来误差六、误差分析：六、误差分析： 例例1、某学生用如下图甲所示的器材做、某学生用如下图甲所示的器材做“描绘小灯泡的描绘小灯泡的伏安特性曲线伏安特性曲线”的实验，小灯泡标有的实验，小灯泡标有 “3.8 V，1 W”的字样，的字样，电池组电池组电动势为电动势为4.5 V（内阻不计），滑动变阻器有两种规格：（内阻不计），滑动变阻器有两种规格：R1标有标有“10 ，2 A”，R2标有标有“100 ，20 mA”测量时要测量

13、时要求小灯泡两端的电压从零开始，并测多组数据求小灯泡两端的电压从零开始，并测多组数据(1)滑动变阻器应选用滑动变阻器应选用 R1解析解析：（1）根据小灯泡的额定功率和额定电压，可得）根据小灯泡的额定功率和额定电压，可得其额定电流其额定电流I=P/U0.26 A，故滑阻应选，故滑阻应选R1 (2)开始实验前他的实物接线如下图甲所示，请指出该学开始实验前他的实物接线如下图甲所示，请指出该学生实物接线中的错误有哪些？生实物接线中的错误有哪些？ a ； b ； c ； d 电流表选择量程太大电流表选择量程太大滑动变阻器采取限流接法；滑动变阻器采取限流接法；导线接在变阻器的滑动触头上；导线接在变阻器的滑

14、动触头上；电压表采取串联接入电压表采取串联接入请就此在下图乙中进行正确的连接请就此在下图乙中进行正确的连接 试验：试验：描绘小灯泡的伏安特性曲描绘小灯泡的伏安特性曲线线解析：（1）根据小灯泡的额定功率和额定电压，可得其额定电流I=P/U0.26 A，故滑阻应选R1（2）a滑动变阻器采取限流接法；b导线接在变阻器的滑动触头上；c电压表采取串联接入；d电流表选择量程太大正确连接如下图所示答案：见解析点评：本题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验电路、实验器材的选取，考查学生的分析能力和实验电路的设计能力(2)将你所设计的实验电路图将你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差尽量减小实验误差)画在虚线框中

15、画在虚线框中 外接外接分压式分压式 烧表必分压烧表必分压 (3) (3)用笔画线当导线，根据设计的电路图将实物图连成用笔画线当导线，根据设计的电路图将实物图连成完整的电路完整的电路( (图中有三根导线已经接好图中有三根导线已经接好) )开始时，滑动变阻器开始时，滑动变阻器的滑动触头应该移到最的滑动触头应该移到最_端端( (选填选填“左左”或或“右右”) )左左烧表必分压烧表必分压滑小必分压滑小必分压 (2) (2)小灯泡的伏安特性曲线如图小灯泡的伏安特性曲线如图2 22 21515所示所示( (只画出了只画出了ABAB段段) )，由图可知，当灯泡电压由，由图可知，当灯泡电压由3 V3 V变变为

16、为6 V6 V时，其灯丝电阻改变了时，其灯丝电阻改变了_._.52(2011 年深圳一模年深圳一模)有一个额定电压为有一个额定电压为 2.8 V，功率，功率约为约为 0.8 W 的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的 IU 图线如图图线如图所示，有下列器材供选用：所示，有下列器材供选用：A电压表电压表(03 V，内阻，内阻 6 k)B电压表电压表(015 V，内阻，内阻 30 k)C电流表电流表(03 A，内阻，内阻 0.1 )D电流表电流表(00.6 A，内阻，内阻 0.5 )E滑动变阻器滑动变阻器(10 ，2 A)F滑动变阻器滑动变阻器(200 ，0.5 A)G蓄电池蓄电池(电动势电动势 6 V，内阻不计，内阻不计)(1)画出实验电路图，画出实验电路图， 电压表应选用电压表应选用_， 电流表应选用电流表应选用_， 滑动变阻器应选用滑动变阻器应选用_ (用序号字母表示用序号字母表示)ADE零起必分压零起必分压F滑动变阻器(200 ，0.5 A)G蓄电池(电动势 6 V，内阻不计)