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1、实验讲义专题三 描绘小灯泡的伏安特性曲线一、实验目的 (1)学会使用电流表和电压表。 (2)掌握描点法画小灯泡的伏安特性曲线。 (3)根据UI图线分析电流随电压的变化规律。二、实验原理 按图连接电路，滑线变阻器采用分压接法。通过调节变阻器的滑片位置，利用电流表和电压表测出五组左右不同的电压和电流值，在坐标纸上以电流I为横轴，以电压U为纵轴画出UI曲线。三、实验器材 学生电源(46V)、小灯泡(4V，0.7A或3.8V，0.3A)、滑动变阻器、电流表、电压表、电键及导线若干。四、实验步骤 1按图连接好电路。 2检查无误后，将滑片调节至最左边附近、闭合电键，读出一组U、I值，记录于表格。 3再调节

2、滑线变阻器的滑片到不同位置，读出五组不同的U、I值，记录于表格。 4断开电键，整理好器材。 5在坐标纸上以I为横轴，以U为纵轴、并选取适当的单位。 6用描点法在坐标纸上标出各组U、I值的对应点位置。 7用平滑曲线将各点依次连接起来。 8分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律。五、注意事项 1根据小灯泡上的标称值，正确选择电压表和电流表的量程。 2电流表须串联在被测电路中，且让电流从“+”接线柱流进，从“-”接线柱流出；电压表须并联在被测电路的两端，且让“+”接线柱接高电势端。“-”接线柱接低电势端。 3，由于小灯泡阻值较小，一般采用电流表外接法。 4研究小灯泡伏安特性时，电压需从。起连续变化，且变化

3、范围较宽，滑线变阻器应采用分压式接法。 5控制加在小灯泡两端电压值最大不超过额定电压的6/5，且通电时间不能过长，否则会烧毁小灯泡。 6UI图线中，图线斜率大小反映小灯泡的电阻大小，此时图线斜率并非为图线上某点的切线斜率，而是该点与原点连线的斜率。若为I-U图线，则为斜率的倒数。六、课后练习 1.用公式RU2P求出220V、40W”电灯泡灯丝电阻为1210欧姆。用多用电表的欧姆档测得其电阻只有90欧姆，下列说法正确的是( ) A.两个电阻值相差悬殊是不正常的，定是测量时读数错误 B.两个电阻值不同是正常的，因为欧姆表测量电阻时误差大 C.两个阻值相差悬殊是不正常的，可能出厂时把灯泡的功率写错了

4、 D两个阻值相差悬殊是正常的，1210欧姆是正常工作状态下电阻值(温度较高)，90欧姆是常温下的阻值2有一个标有220V、60W的白炽灯泡，电压U从0逐渐增大到220V的过程中，电压U和电流I可用图线表示，在如图的四个图象中。符合实际的是( )3某同学测绘标有“4.8 V、0.3A小灯泡的电功率随电压变化的图象，要使小灯泡的两端电压从048V连续变化，为了使测量尽可能准确除了导线和电键外。可供选择的仪器还有A.电流表：量程00.6A，内阻约1欧姆 B.电流表：量程03A，内阻约0.2欧姆 C.电压表：量程06V。内阻约2千欧 D.电压表：量程015V，内阻约为4.5千欧 E.滑线变阻器：阻值范

5、围020欧姆，额定电流2A F.滑线变阻器：阻值范围02千欧。额定电流0.5A G.电池组：电动势6V，内阻约1欧姆(1) 选用器材代号为 。(2)在方框中画出实验电路图。(3)根据测量数据描出P一U图线，如图所示，试计算小灯泡在15V电压下的电阻值为 欧姆。1在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列 器材供选择： A待测小灯泡“3.0 V、1.5 W” B电流表(量程3 A，内阻约为1 ) C电流表(量程0.6 A，内阻约为5 ) D电压表(量程3.0 V，内阻约为10 k) E电压表(量程15.0 V，内阻约为50 k) F滑动变阻器(最大阻值为100 ，额定

6、电流50 mA) G滑动变阻器(最大阻值为10 ，额定电流1.0 A) H电源(电动势为4.0 V，内阻不计) I电键及导线等 (1)为了使实验完成的更好，电流表应选用_；电压表应选用_；滑动变 阻器应选用_(只需填器材前面的字母即可) (2)请在虚线框内画出实验电路图图755 (3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图755所示则电压值为 _ V，电流值为_ A，小灯泡的实际功率为_ W.2在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下： 小灯泡L，“3.8 V、0.3 A”来源:Zxxk.Com 电压表V，量程05 V，内阻5 k 电流表A1，量程0100 mA，内

7、阻4 电流表A2，量程0500 mA，内阻0.4 滑动变阻器R1，最大阻值15 ，额定电流1.0 A 滑动变阻器R2，最大阻值5 ，额定电流0.5 A来源:学。科。网Z。X。X。K 直流电源E，电动势约为6 V，内阻约为0.5 (1)在上述器材中，滑动变阻器应选 ;电流表应选 (2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号。 (3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在IU坐标系中，描绘出如 图756所示的小灯泡的伏安特性曲线根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率)()图756 高中物理实验测定金属的电阻率实验练习题1用伏安法测量一只定值电阻的实验

8、所需的器材实物如图，各器材规格为：待测电阻RX（约100）直流毫安表（量程0-10mA，内阻50）直流电压表（量程0-3V，内阻5k）直流电源（输出电压3V，内阻可不计）滑动变阻器（0-15，允许最大电流1A）电键一只，导线若干。根据器材的规格和实验要求，在下面方框中画出实验电路图，并在实物图上用笔画线当导线连接成实验电路。2在测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5左右。实验主要步骤如下：用_测量金属导线的长度，测3次，求出平均值L；在金属导线的3个不同位置上用_测量直径，求出平均值d；用伏安法测量金属导线的电阻R。在方框中画出实验电路图，并试把右图中所给的器

9、材连接成测量R的合适的线路。图中安培计要求用0-0.6A量程，内阻约1；伏特计要求用0-3V量程，内阻约几k；电源电动势为6V；滑动变阻器阻值0-20。在闭合电键前，滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置。 根据以上测量值，得到该金属电阻率的表达式为=_。3练习读书0.6A. 3V档读数：安培表读数：_；伏特表读数：_3A. 15v档读数：安培表读数：_；伏特表读数：_7.电阻的测量用以下器材测量一待测电阻RX的阻值（约100）电源E，电动势约为6.0V，内阻可忽略不计；电流表A1，量程050mA，内电阻r1=20；电流表A2，量程0300mA，内电阻r1=4定值电阻R0，阻值R0=20；滑动变阻

10、器R，最大阻值为10；单刀单掷开关S，导线若干。要求测量中尽量减小误差，并测多组数据。试在虚线框中画出测量电阻RX的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。根据你所画的电路原理图，将所示的实物连成实验电路。若次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2。则由已知量和测量量计算RX的表达式为RX=_。8实验室在测定金属电阻率的实验中，提供的器材除多用表、螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外，还有：A粗细均匀的待测金属丝RXB直流电流表A（00.6A，内阻为0.5；03A，内阻为0.1） C直流电压表V（03V，内阻为5k；015V，内阻为25k） D滑动变阻器R

11、（020，1A） E电源（3V，内阻不计） （1）为了选择比较合适的测量方法，以便提高测量精度，先用多用表的欧姆挡粗略测量待测金属丝的电阻。现将多用表的选择开关置于“1”挡，按正确的步骤进行操作，表盘示数如图甲所示，则电阻RX的粗略值为 。（2）实验时，先用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径，如图乙所示是某次测量时的情况，读数为 mm。（3）若要求在实验中金属丝两端的电压从0开始变化，测量金属丝电阻的误差尽量小，请在下面的虚线框中设计出符合要求的电路图。 （4）请你根据设计的实验电路图，以笔画线代替导线，连接好实物电路。（注意：电表量程的选择要符合测量精度要求）（3）用电流表和电压表测金属

12、丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差.按如图所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差.利用该电路进行实验的主要操作过程是：第一步：先将R2的滑动头调至最左端，单刀双掷开关S2向1闭合，闭合电键S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1.第二步：保持两滑动变阻器的滑动头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式为_.11、在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝

13、直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l=0. 810 m金属丝的电阻大约为4，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率(1)从图中读出金属丝的直径为 mm.(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：A直流电源：电动势约4.5 V，内阻很小；B.电流表A1：量程00.6 A，内阻0. 125; C电流表A2：量程03. 0 A，内阻0. 025;D电压表V：量程03 V，内阻3 k;E.滑动变阻器R1：最大阻值10；F.滑动变阻器R2：最大阻值50;G开关、导线等在可供选择的器材中，应该选用的电流表是 ，应该选用的滑动变

14、阻器是 。(3)根据所选的器材，在如图所示的方框中画出实验电路图(4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4. 1，则这种金属材料的电阻率为 m.（保留二位有效数字）一、“测定电源的电动势和内阻”练习1、图1为“测定电源的电动势和内阻”实验的电路图。 请按图1的电路图，以笔画线代替导线连接图2的实物图。 图3是根据实验数据作出的路端电压U与电流I的UI图象，通过该图象可知电源的电动势为 V，电源的内阻为 。2、甲乙两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，甲同学记录了电流表和A和电压表V1的测量数据，乙同学记

15、录的是电流表和A和电压表V2的测量数据。表格一、表格二分别是测量的数据。电压表读数/V1.401.311.221.081.00电流表读数/A0.100.200.300.400.50表格一 电压表读数/V0.190.410.620.791.00电流表读数/A0.100.200.300.400.50表格二用实验数据分别作出R0的U-I图像以及电源的U-I图像。根据U-I图像，可以求出定值电阻R0= ，电源电动势E = V，内电阻r = 。3、某同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻。提供的器材有，电压表(03V)、电流表(006A)、滑动变阻器有R1(10，2A)和R2(100，0

16、1 A)各一只实验中滑动变阻器应选用 (填“R1”或“R2”)。在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的UI图线，由图可求出该电源电动势EV；内阻r=_。（保留三位有效数字）在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路。电动势测量值_真实值,内电阻测量值_真实值.( 填 ,= ) 二、“多用电表的使用”练习7、右图为一正在测量中的多用电表表盘。如果是用10挡测量电阻，则读数为_。如果是用直流10mA挡测量电流，则读数为_mA。8、如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流档测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_m；若选用倍率为“100”的电阻档测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所

17、测电阻的阻值为_。如果要用此多用表测量一个约2.0104的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆档是_（选填“10”、“100”或“1K”）。换档结束后，实验操作上首先要进行的步骤是_9一多用电表的电阻档的三个倍率，分别是1、10、100。用10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到 档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是 。若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的值是 10、某同学测量一只未知阻值的电阻。 （1）他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示。请你读出其阻值大小为。为了使多用电表

18、测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？答： 。 （2）若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图乙所示，其中电压表内阻约为5k，电流表内阻约为5，变阻器阻值为50。图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线。 图甲 图乙 (3)该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后，测得的电阻值将（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值。11、某同学要测量一段长为L，直径为D的金属丝的电阻率(1)他先用多用电表粗测其电阻用已经调零且选择开关指向欧姆挡“10”档位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“ ”档位(选填“

19、100”或“1”)；调零后测量，其表盘及指针所指位置如右图所示，则此段电阻丝的电阻为 (2)现要进一步精确测量其阻值实验室备有下列器材：A量程00.6 A，内阻为0.5的电流表B量程03 A，内阻为0.1的电流表C量程03 V，内阻为6 k的电压表D量程015 V，内阻为30 k的电压表E阻值为6k的定值电阻R0F阻值为01 k的滑动变阻器R1G阻值为010的滑动变阻器R2H蓄电池的电动势为6 V，内阻很小I开关一个，导线若干为了尽可能精确地完成实验，要求电表的读数变化范围较大，本实验中应选择的器材除了H、I外，还要从上述器材中选择 (只填仪器前的字母代号)(3)请在答题纸的方框内画出实验原理图(4)若选择了最合适的器材，采用最恰当的实验电路进行实验测量，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则金属丝的电阻率为= C电阻箱一只（符号： ，0999，额定电流1A）D交流电表一只(00.6A)E导线若干请在方框内画出实验电路图。写出简单实验步骤。