实验：描绘小电珠的伏安特性曲线
1. 实验目的
(1)描绘小电珠的伏安特性曲线； (2)分析曲线的变化规律并得出结论. 2. 实验原理
在小电珠由暗变亮的过程中，温度发生了很大的变化，而导体的电阻会随温度的变化而增大，故在两端电压由小变大的过程中，描绘出的U-I 图象不再是一条直线. 读出若干组小电珠两端的电压U 和电流I ，然后在坐标纸上以U 为纵轴，以I 为横轴画出U-I 曲线. 3. 实验器材
小电珠、4-6V 学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线若干. 4. 实验步骤
(1)适当选择电流表、电压表的量程，采用电流表的外接法，按图中所示的原理电路图连接好实验电路.
(2)滑动变阻器采用分压接法. 把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的A 端，电路经检查无误后，闭合开关S.
(3)改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表和电压表的示数I 和U ，记入记录表格内，断开开关S.
(4)在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流I ，横轴表示电压U ，用平滑曲线将各数据点连接起来，便得到伏安特性曲线.
(5)拆去实验线路，整理好实验器材. 5. 注意事项
(1)因本实验要作出I -U 图线，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此，变阻器要采用分压接法； (2)本实验中，因被测小电珠电阻较小，因此实验电路必须采用电流表的外接法； (3)开关闭合后，调节变阻器滑片的位置，使小电珠的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值(如0.5V) 时，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小电珠的额定电压； (4)开关闭合前变阻器滑片移到图中的A 端； (5)在坐标纸上建立坐标系，横纵坐标所取的分度比例应该适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸. 连线一定要用平滑的曲线，不能画成折线. 主题(1)实验电路和实验仪器的选择
例题1：现要测定一个额定电压4V 、额定功率1.6W 的小灯泡的伏安特性曲线. 要求所测电压范围为0.1V ～4V .
现有器材：直流电源E (电动势4.5V ，内阻不计) 电压表(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.
如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是 ，图1甲、乙中两个电路应该选用的是 .
1
变式1：某同学用图2所示电路，测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R 随电压U 变化的图象. 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100mA ，内阻约2Ω) A2(量程0.6A ，内阻约0.3Ω) ； 电压表：V1(量程5V ，内阻约5k Ω) V2(量程15V ，内阻约15k Ω) 滑动变阻器：R 1(阻值范围0～10Ω) R 2(阻值范围0～2k Ω)
电源：E 1(电动势为1.5V ，内阻约为0.2Ω) ；E 2(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) 主题(2)实物连接和数据处理
例题2：小电珠灯丝的电阻会随温度的升高而增大，某同学为研究这一现象，利用下列实验器材：电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0～10Ω) 、电源、小电珠、开关、导线若干来设计实验，并通过实验得到如下数据(I 和U 分别表示小电珠上的电流和电压).
(1)请在下面的画出实验电路图
(2)在图3中画出小电珠的I —U 图线
变式2：用如图8-4-4所示的器材做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验. 小灯泡标有“6V，3W”的字样. 蓄电池电动势为8V ，滑动变阻器有两种规格：R 1标有“5Ω，2A”，R 2标有“100Ω，20mA”.各电表的量程如图所示. 测量时要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 .
(2)用笔画线代替导线，把图4中的实物连成实验电路.
(3)测量时电压表示数如图5(a)所示，则U =(4)某同学根据实验测量得到的数据，作出了如图5(b)所示的I -U 图象. 分析图象不是直线的原因： 。 .
强化训练
1．一只小灯泡，标有“3 V,1.5 W”字样．现要描绘小灯泡0～3 V的伏安特性曲线．实验器材有： A ．最大阻值为10 Ω的滑动变阻器 B．电动势为6 V、内阻约为1.0 Ω的电源
C ．量程为0.6 A、内阻约为1.0 Ω的电流表A 1 D．量程为3 A、内阻约为0.1 Ω的电流表A 2 E ．量程为3 V、内阻约为6 kΩ的电压表V 1 F．量程为15 V、内阻约为10 kΩ的电压表V 2 G ．开关、导线若干
(1)电压表应选用________；电流表应选用________．(将选项代号的字母填在横线上)
(2)在该实验中，设计了如下图所示的四个电路．为了减小误差，应选取的电路是________(将选项代号的字母填在横线上) ．
(3)以下是该实验的操作步骤：
A ．将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路
B ．调节滑动变阻器触头的位置，保证闭合开关前使变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大 C ．闭合开关，记下电流表、电压表的一组示数(U ，I ) ，移动变阻器的滑动触头，每移动一次记下一组(U ，I ) 值，共测出12组数据
D ．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线 指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改：________
2．某同学测绘标有“4.8 V,0.3 A ”小电珠的电功率随电压变化的图象，要使小电珠两端电压从0至4.8 V 连续变化，为了使测量尽可能地准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有( )
A ．电流表：量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω B．电流表：量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω C ．电压表：量程0～6 V，内阻约为2 kΩ D．电压表：量程0～15 V，内阻约为4.5 kΩ E ．滑动变阻器：阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A F ．滑动变阻器：阻值范围0～2 kΩ，额定电流0.5 A G ．电池组：电动势6 V，内阻约为1 Ω (1)选用的器材代号为________； (2)画出电路图；
(3)根据实验测量的数据描出P －U 图线，如右图所示，则小电珠在1.5 V电压下的电阻值R ＝______Ω. 3．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 和h 按下图所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：
(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是________导线断路．
(2)某同学测出电源和小电珠的U －I 图线如右图所示，将小电珠和电阻R 串联后接到电源上，要使电路
2
中电流为1.0 A，则R ＝________Ω.
(3)某同学在实验中还测出a 、b 、c 三种元件的伏安特性曲线分别如下图所示中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是( )
A ．a 可以作为标准电阻使用B ．b 能作为标准电阻使用 C ．b 的阻值随电压升高而减小D ．c 的阻值随电压升高而增大
4.2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究．他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的．我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨，能导电．某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据(I和U 分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压) ：
实验室提供如下器材：
A ．电流表A1(量程0.6 A，内阻约为1.0 Ω) B ．电流表A2(量程3 A，内阻约为0.1 Ω) C ．电压表V1(量程3 V，内阻3 kΩ) D ．电压表V2(量程15 V，内阻15 kΩ) E ．滑动变阻器R1(阻值0～10 Ω，额定电流2 A) F ．滑动变阻器R2(阻值0～2 kΩ，额定电流0.5 A)
(1)除长约14 cm的中华绘图2B 铅笔芯、稳压直流电源E(6 V)、开关和带夹子的导线若干外，还需选用的其他器材有________ (填选项前字母) ； (2)在虚线方框中画出实验电路图；
(3)根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I-U 图线．
实验：描绘小电珠的伏安特性曲线
1. 实验目的
(1)描绘小电珠的伏安特性曲线； (2)分析曲线的变化规律并得出结论. 2. 实验原理
在小电珠由暗变亮的过程中，温度发生了很大的变化，而导体的电阻会随温度的变化而增大，故在两端电压由小变大的过程中，描绘出的U-I 图象不再是一条直线. 读出若干组小电珠两端的电压U 和电流I ，然后在坐标纸上以U 为纵轴，以I 为横轴画出U-I 曲线. 3. 实验器材
小电珠、4-6V 学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线若干. 4. 实验步骤
(1)适当选择电流表、电压表的量程，采用电流表的外接法，按图中所示的原理电路图连接好实验电路.
(2)滑动变阻器采用分压接法. 把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的A 端，电路经检查无误后，闭合开关S.
(3)改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表和电压表的示数I 和U ，记入记录表格内，断开开关S.
(4)在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流I ，横轴表示电压U ，用平滑曲线将各数据点连接起来，便得到伏安特性曲线.
(5)拆去实验线路，整理好实验器材. 5. 注意事项
(1)因本实验要作出I -U 图线，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此，变阻器要采用分压接法； (2)本实验中，因被测小电珠电阻较小，因此实验电路必须采用电流表的外接法； (3)开关闭合后，调节变阻器滑片的位置，使小电珠的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值(如0.5V) 时，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小电珠的额定电压； (4)开关闭合前变阻器滑片移到图中的A 端； (5)在坐标纸上建立坐标系，横纵坐标所取的分度比例应该适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸. 连线一定要用平滑的曲线，不能画成折线. 主题(1)实验电路和实验仪器的选择
例题1：现要测定一个额定电压4V 、额定功率1.6W 的小灯泡的伏安特性曲线. 要求所测电压范围为0.1V ～4V .
现有器材：直流电源E (电动势4.5V ，内阻不计) 电压表(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.
如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是 ，图1甲、乙中两个电路应该选用的是 .
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变式1：某同学用图2所示电路，测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R 随电压U 变化的图象. 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100mA ，内阻约2Ω) A2(量程0.6A ，内阻约0.3Ω) ； 电压表：V1(量程5V ，内阻约5k Ω) V2(量程15V ，内阻约15k Ω) 滑动变阻器：R 1(阻值范围0～10Ω) R 2(阻值范围0～2k Ω)
电源：E 1(电动势为1.5V ，内阻约为0.2Ω) ；E 2(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) 主题(2)实物连接和数据处理
例题2：小电珠灯丝的电阻会随温度的升高而增大，某同学为研究这一现象，利用下列实验器材：电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0～10Ω) 、电源、小电珠、开关、导线若干来设计实验，并通过实验得到如下数据(I 和U 分别表示小电珠上的电流和电压).
(1)请在下面的画出实验电路图
(2)在图3中画出小电珠的I —U 图线
变式2：用如图8-4-4所示的器材做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验. 小灯泡标有“6V，3W”的字样. 蓄电池电动势为8V ，滑动变阻器有两种规格：R 1标有“5Ω，2A”，R 2标有“100Ω，20mA”.各电表的量程如图所示. 测量时要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 .
(2)用笔画线代替导线，把图4中的实物连成实验电路.
(3)测量时电压表示数如图5(a)所示，则U =(4)某同学根据实验测量得到的数据，作出了如图5(b)所示的I -U 图象. 分析图象不是直线的原因： 。 .
强化训练
1．一只小灯泡，标有“3 V,1.5 W”字样．现要描绘小灯泡0～3 V的伏安特性曲线．实验器材有： A ．最大阻值为10 Ω的滑动变阻器 B．电动势为6 V、内阻约为1.0 Ω的电源
C ．量程为0.6 A、内阻约为1.0 Ω的电流表A 1 D．量程为3 A、内阻约为0.1 Ω的电流表A 2 E ．量程为3 V、内阻约为6 kΩ的电压表V 1 F．量程为15 V、内阻约为10 kΩ的电压表V 2 G ．开关、导线若干
(1)电压表应选用________；电流表应选用________．(将选项代号的字母填在横线上)
(2)在该实验中，设计了如下图所示的四个电路．为了减小误差，应选取的电路是________(将选项代号的字母填在横线上) ．
(3)以下是该实验的操作步骤：
A ．将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路
B ．调节滑动变阻器触头的位置，保证闭合开关前使变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大 C ．闭合开关，记下电流表、电压表的一组示数(U ，I ) ，移动变阻器的滑动触头，每移动一次记下一组(U ，I ) 值，共测出12组数据
D ．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线 指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改：________
2．某同学测绘标有“4.8 V,0.3 A ”小电珠的电功率随电压变化的图象，要使小电珠两端电压从0至4.8 V 连续变化，为了使测量尽可能地准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有( )
A ．电流表：量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω B．电流表：量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω C ．电压表：量程0～6 V，内阻约为2 kΩ D．电压表：量程0～15 V，内阻约为4.5 kΩ E ．滑动变阻器：阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A F ．滑动变阻器：阻值范围0～2 kΩ，额定电流0.5 A G ．电池组：电动势6 V，内阻约为1 Ω (1)选用的器材代号为________； (2)画出电路图；
(3)根据实验测量的数据描出P －U 图线，如右图所示，则小电珠在1.5 V电压下的电阻值R ＝______Ω. 3．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 和h 按下图所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：
(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是________导线断路．
(2)某同学测出电源和小电珠的U －I 图线如右图所示，将小电珠和电阻R 串联后接到电源上，要使电路
2
中电流为1.0 A，则R ＝________Ω.
(3)某同学在实验中还测出a 、b 、c 三种元件的伏安特性曲线分别如下图所示中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是( )
A ．a 可以作为标准电阻使用B ．b 能作为标准电阻使用 C ．b 的阻值随电压升高而减小D ．c 的阻值随电压升高而增大
4.2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究．他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的．我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨，能导电．某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据(I和U 分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压) ：
实验室提供如下器材：
A ．电流表A1(量程0.6 A，内阻约为1.0 Ω) B ．电流表A2(量程3 A，内阻约为0.1 Ω) C ．电压表V1(量程3 V，内阻3 kΩ) D ．电压表V2(量程15 V，内阻15 kΩ) E ．滑动变阻器R1(阻值0～10 Ω，额定电流2 A) F ．滑动变阻器R2(阻值0～2 kΩ，额定电流0.5 A)
(1)除长约14 cm的中华绘图2B 铅笔芯、稳压直流电源E(6 V)、开关和带夹子的导线若干外，还需选用的其他器材有________ (填选项前字母) ； (2)在虚线方框中画出实验电路图；
(3)根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I-U 图线．