2011—2012学年第二学期高二（物理）导学案（选修3-1） 主备人：张兰 审核人：高二物理备课组
课题：实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线
姓 名： 学号： 班级：高二（ ）班 一、实验目的：
通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律 二、实验原理：
金属材料的电阻率随温度升高而 ，从而使得一段金属导体的电阻随温度变化发生相应的变化，它的伏安特性曲线并不是一条直线。本实验通过测量小灯泡工作时的 及 的多组数据来描绘其伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内，其阻值变化，从而了解它的导电特性。
三、实验器材：小灯泡、电压表、电流表、4V～6V学生电源、滑动变阻器、导线若干、电健等 四、实验电路图：
1、线路原理图
因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以测量电路应该选用安培表 。 因为测多组数据作图，电压调节范围大，所以控制电路选用滑动变阻器 接法。 在方框内画出电路图：
2、实物接线图
根据电路图连接实物图：
（1）先连好电源、电键、滑动变阻器所组成的串联电路（滑动变阻接下面两个接线柱） （2）将小灯泡、电流表串联好，再接到滑动变阻器的两个接线柱上（一上一下） （3）最后将伏特表并接在小灯泡的两端。
（4）注意滑动变阻器的滑动触头实验初应在使小灯泡短路的位置。 （5）注意安培表、伏特表的量程和正负接线柱 五、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．再调节滑线变阻器的滑片到不同位置，读出十二组不同的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U为横轴，以I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I、U值的对应点位置。 7．用平滑曲线将各点依次连接起来。
1
2011—2012学年第二学期高二（物理）导学案（选修3-1） 主备人：张兰 审核人：高二物理备课组
8．分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律。
六、实验注意事项
1.灯丝电阻率随温度有明显增大,故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线.
2.实验用的小灯泡电阻很小,因此为减小实验误差,测量电路应采用电流表外接法. 3.为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化,滑动变阻器应采用分压式连接.
例题分析：
例1、一个标有“220V，60W”的白炽灯泡，加上的电压U由0逐渐增大到220V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用图像表示，题中给出的四个图线中，肯定不符合实际的是（ ） U U U U 0 A I 0 B
I 0 I
C
0 D I
例2.在一个小灯泡上面标有“6v 0.1A”的字样，现在要测量这个灯泡的I—U图线。下列器材可供选用
A.伏特表(0～5v) B.伏特表(0～10v) C.安培表(0～0.3A) D.安培表(0～0.6A) E.滑动变阻器(30Ω2A) F.学生电源(直流9v) 开关、导线等。
(1)实验中所用伏特表应选 ，安培表应选 。 (2)在方框内画出实验电路图。
2
2011—2012学年第二学期高二（物理）导学案（选修3-1） 主备人：张兰 审核人：高二物理备课组
〖课后巩固练习〗
1、某灯泡两端的电压为1V时,其电流为0.2A,当电压为2V时,其电流为0.3A,那么电压为1.5V时,则( )
A.其电流一定为0.25A
B.其电流一定大于0.25A而小于0.3A C.其电流一定大于0.2A而小于0.25A D.以上说法均不对
2、现要测定一个额定电压4V、额定功率为1.6W的小灯泡（图中作×表示）的伏安特性曲线。○要求所测电压范围为0.1～4V。
现有器材：直流电源E（电动势4V、内阻不计），电压表○V（量程4.5V，内阻约为4×104Ω，电流表○A1（量程250mA，内阻约为2Ω），电流表○A2（量程为500mA，内阻约为1Ω），滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω），电键S，导线若干。 如果既要满足要求，又要测量误差小，应该选用的电流表是 ，下面两个电路应该选用的是 。
3、为研究小灯泡的伏安曲线的特性，选用小灯泡
额定值为“3．0 V，0．4 A”，实验中有仪器：
安培表、伏特表、电键、导线若干外；还需要 _____ ___、______ ____。 (1)根据所学的知识，通过查资料、与同学讨论思考后回答下列问题：
实验中用两电表测量小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流时，电路怎样连接才能使测得灯泡的电阻误差较小?为什么?
(2)为使加在小灯泡的电压从零开始，能在较大的范围调节，滑动变阻器应采用怎样连接?在方框内画出相关的电路图。
(3)请根据你画的电路图，把图14—8—8中的实验器材连成符合要求的实验电路。
(4)为使读数误差尽可能小，电压表的量程应选用_______档，电流表的量程应选用______档，为保证实验安全，测量范围不能超过______V和_____A，开始做实验闭合S前，应把P移到______端。 (5)若实验中测得某一小灯泡的电流强度和电压之值如下表，请在图中画出U-I图线，该小灯泡的电阻有何特征?并从中分析其主要原因。
I/A O．10 O．20 O．26 O．30 0.36 O．40 O．44 O．48 O．52 O．56 U/V 0.05 O．14 0.21 0.30 O．48 O．70 1.02 1.48 1．96 2.50 3
2011—2012学年第二学期高二（物理）导学案（选修3-1） 主备人：张兰 审核人：高二物理备课组
4、某同学需要测绘标有“3.8 V,1.1W”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象. ①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择:
电流表：A1（量程100 mA，内阻约2Ω）； A2（量程0.6 A，内阻约0.3Ω)； 电压表：V1(量程5 V，内阻约5kΩ )； V2（量程15 V，内阻约15Ω )； 变阻器R1(0~1000Ω,0.5A)； 变阻器R2(0~20Ω,2A)
电源：E1（电动势为1.5 V，内阻为0.2Ω）； E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）。 为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表___________，电压表______________,滑动变阻器________________，电源___________________.(填器材的符号)，在框中画出电路图。
②根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图所示.由图象可知，此灯泡在不不作时，灯丝电阻为___________；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为____________,灯泡实际消耗的电功率为___________W.
③根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的__________．
4
