實(shí)驗(yàn) 描繪小燈泡的伏安特性曲線 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 描繪小燈泡的______曲線，并分析其變化規(guī)律． 二、實(shí)驗(yàn)原理 用電流表測(cè)出流過小燈泡的電流，用電壓表測(cè)出小燈泡兩端的電壓，在________________坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用________曲線將這些點(diǎn)連接起來． 小燈泡，學(xué)生電源、電流表、電壓表、________、開關(guān)、導(dǎo)線、鉛筆、坐標(biāo)紙等． 四、導(dǎo)體的伏安特性曲線 1．線性元件：__________________________________________________. 2. 某導(dǎo)體中的電流隨其兩端的電壓變化，如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．加5 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是5 Ω B．加11 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是1.4 Ω C．由圖可知，隨著電壓增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小 D．由圖可知，隨著電壓減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小 五、滑動(dòng)變阻器的兩種接法比較(完成下表) 　　　 方式 內(nèi)容　　　 限流接法 分壓接法 對(duì)比說明 兩種接法 電路圖 負(fù)載R上電 壓調(diào)節(jié)范圍 負(fù)載R上電 流調(diào)節(jié)范圍 例1　在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的器材有： A．小燈泡：規(guī)格為“3.8 V,0.3 A” B．電流表：量程0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω C．電流表：量程0～3 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω D．電壓表：量程0～5 V，內(nèi)阻約為5 kΩ E．滑動(dòng)變阻器：阻值范圍0～10 Ω，額定電流2 A F．電池組：電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻約為1 Ω G．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干 (1)為了使測(cè)量盡可能地準(zhǔn)確，需要使小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到3.8 V且能方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此電流表應(yīng)選________．(填器材代號(hào)) (2)根據(jù)你選用的實(shí)驗(yàn)電路，將圖2中所示的器材連成實(shí)物電路． 解析　 (1)因小燈泡的額定電流為0.3 A，為減小讀數(shù)誤差，讓指針偏角大一些，則電流表應(yīng)選B. (2)由電流表外接和滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電路圖如圖甲所示，由電路圖連接的實(shí)物圖如圖乙所示． 變式訓(xùn)練1　某同學(xué)使用如下器材：電源E(電動(dòng)勢(shì)為12 V)；電壓表V(量程為0～15 V，內(nèi)電阻約為15 kΩ)；電流表A(量程為0～100 mA，內(nèi)電阻約為10 Ω)；滑動(dòng)變阻器(最大阻值為50 Ω)；單刀單擲開關(guān)；導(dǎo)線若干．現(xiàn)測(cè)出了一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線如圖3所示，已知小燈泡的額定電壓為12 V. (1)請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出此實(shí)驗(yàn)電路圖． (2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖在圖的實(shí)物上連線． (3) 由小燈泡的伏安特性曲線可知小燈泡的額定功率為P額＝________ W，小燈泡的電阻的變化特性為：__________________________________________________. 例2　某同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，得到如下表所示的一組U－I數(shù)據(jù)： 編號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 U(V) 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 I(A) 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 燈泡 發(fā)光 情況 不亮 微亮 逐漸 變亮 正常 發(fā)光 (1)試在圖上畫出U－I圖線．當(dāng)U＜1.40 V時(shí)，燈絲電壓與電流成________比，燈絲電阻______；當(dāng)U＞1.40 V時(shí)，燈絲的溫度逐漸升高，其電阻隨溫度升高而________． (2)從圖線上可以看出，當(dāng)小燈泡兩端電壓逐漸地增大時(shí)燈絲電阻的變化是________________． (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而______． 解析　(1)根據(jù)給出的坐標(biāo)紙建立坐標(biāo)系，然后描點(diǎn)．用平滑的曲線連接，可以看出當(dāng)U＜1.40 V時(shí)，燈泡電壓與電流成正比，燈絲電阻不變；當(dāng)U＞1.40 V時(shí)，由U－I圖線可知，圖線斜率逐漸增大，故其電阻隨溫度的升高而增大． (2)從圖象得到，當(dāng)U＜1.40 V時(shí)，圖線斜率基本不變；當(dāng)U＞1.40 V時(shí)，圖線斜率逐漸增大，所以燈絲電阻的變化是開始不變后來逐漸增大． (3)從圖線的斜率可知導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大．　 變式訓(xùn)練1．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按圖所示方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零．閉合開關(guān)后： (1)若不管怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡亮度能發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)總不能為零，則可能是______導(dǎo)線斷路． (2)某同學(xué)測(cè)出電源和小燈泡的U－I圖線如圖所示，將小燈泡和電阻R串聯(lián)后接到電源上，要使電路中電流為1.0 A，則R＝______Ω. (3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中還測(cè)出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖中的(a)、(b)、(c)所示，下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用 B．b能作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用 C．b的阻值隨電壓升高而增大 D．c的阻值隨電壓升高而增大 變式訓(xùn)練2　圖甲為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對(duì)溫度很敏感)的I－U關(guān)系的曲線圖． (1)為了通過測(cè)量得到如圖甲所示I－U關(guān)系的完整曲線，在圖乙和圖丙兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖________，簡(jiǎn)要說明理由： _____________________________________________. (電源電動(dòng)勢(shì)為9 V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值為0～100 Ω) (2)在圖丁所示的電路中，電源電壓恒為9 V，電流表讀數(shù)為70 mA，定值電阻R1＝250 Ω.由熱敏電阻的I－U關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為__________V；電阻R2的阻值為____ Ω.