实验八 描绘小灯泡的伏安特性曲线
1．有一个额定电压为2.8 V，功率约为0.8 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线，有下列器材供选用：
A．电压表 (0～3 V，内阻6 kΩ)
B．电压表(0～15 V，内阻30 kΩ)
C．电流表(0～3 A，内阻0.1 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω)
E．滑动变阻器(10 Ω，5 A)
F．滑动变阻器(200 Ω，0.5 A)
G．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)
(1)用如实图8－1所示的电路进行测量，电压表应选用________，电流表应选用
________．滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)
(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图7－2所示．由图线可求得此灯泡在正常
工作时的电阻为________Ω.
实图8－2
(3)若将此灯泡与电动势6 V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻
值为________Ω的电阻．
解析 小灯泡的额定电压为2.8 V，故电压表选用(0～3 V)；功率约为0.8 W，故小灯泡
的电流约为0.3 A，电流表选取(0～0.6 A)；滑动变阻器一般选择小的便于调节．根据图
表的横坐标电压2.8 V对应的纵坐标电流为0.28 A，根据欧姆定律得电阻为10 Ω；当与
6 V电源相连时，根据欧姆定律可得需串联11 Ω电阻．
答案 (1)A D E (2)11 (3)11
2．某同学在探究规格为“6 V、3 W”的小电珠伏安特性曲线实验中：
①在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至
________挡进行测量．(填选项前的字母)
A．直流电压10 V B．直流电流5 mA
C．欧姆×100 D．欧姆×1
②该同学采用图8－2所示的电路进行测量．图中
R为滑动变阻器(阻值范围0～20 Ω，额定电流1.0 A)，
L为待测小电珠，○V 为电压表(量程6 V，电阻20
kΩ)，○A 为电流表(量程0.6 A，内阻1 Ω)，E为电
源(电动势8 V，内阻不计)，S为开关．
Ⅰ.在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片
P应置于最________端；(填“左”或“右”)
Ⅱ.在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开
关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到
零，其原因是________点至________点的导线没有连接好；(图7－4－7中的黑色小圆点
表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“____2____点至____3____
点”的导线)
Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如实图8－3所示，
则小电珠的电阻值随工作电压的增大而________．(填“不变”、
“增大”或“减小”)
解析 ①因小电珠正常发光时的电阻R＝＝ Ω＝12 Ω，小电珠
未接入电路的电阻要比正常发光时小得多(因温度的影响)，故用多用电表
测未接入电路的小电珠的电阻，应选D.
②Ⅰ.在实验时，闭合开关前，应使用电器的电压、电流为最小值，故应使滑片P置于最
左端．
Ⅱ.若1点到5点未接好，则电路成为滑动变阻器的限流式电路．
Ⅲ.在I－U图象中的每一点与O点的连线的斜率逐渐减小，即电阻的倒数减小，所以电
阻增大．
答案 ①D ②Ⅰ.左 Ⅱ.1 5(或5 1) Ⅲ.增大
3．一个标有“3.8 V、0.3 A”字样的小灯泡，其灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一探究性学习小组在实验室研究这一问题，现实验室备有以下实验器材：
器材名称
代号
参 数
电池组
电压表
电压表
电流表
电流表
滑动变阻器
E
V1
V2
A1
A2
R1
电动势9 V，内阻0.5 Ω
量程0～5 V，内阻2.0 kΩ
量程0～15 V，内阻3.0 kΩ
量程0～0.3 A，内阻2.0 Ω
量程0～6 A，内阻0.4 Ω
0～10 Ω，额定电流2 A
滑动变阻器
固定电阻
开关
导线
R2
R0
S
M
0～100 Ω，额定电流0.5 A
5 Ω，额定电流5 A
一个
若干
实验时要求测量范围尽可能大，且要求灯泡上的电压从0开始调节，测量结果尽可能准
确．
(1)现在有实图8－4所示的a、b、c、d四个电路，其中可选用的电路有________．
实图8－4
(2)在实验中，应当选用的实验器材有电压表________，电流表________，滑动变阻器
________．(填器材名称代号)
(3)该小组某同学通过实验描绘出小灯泡的I－U图线，如
实图8－5所示，试根据图线中给出的数据，求出小灯
泡在工作点A和B的电阻值分别为________、________.
解析 (1)要求灯泡上的电压从0开始调节，因此滑动变
阻器要用分压式接法，a、b图错误，c图中滑动变阻器
上串联保护电阻，因此，灯泡上的电压也不能从0开始连续调节，
所以应选d图．
(2)选取电表时，电表的量程要稍大于被测元件的最大值，因为灯泡标有“3.8 V、0.3 A”，
因此，电压表选择V1；电流表选择A1；滑动变阻器为分压式接法，应选总阻值较小的
滑动变阻器R1.
(3)根据R＝得A点电阻为6.3 Ω(结果为5.9～6.5 Ω都对)；B点电阻为10 Ω.
答案 (1)d图 (2)V1 A1 R1 (3)6.3 Ω 10 Ω
4．在“描绘小电珠的伏安特曲线”实验中，所用器材有：小电珠(2.5 V,0.6 W)，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干．
(1)粗测小电珠的电阻，应选择多用电表________倍率的电阻挡(请填写“×1”、“×10”
或“×100”)；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如实图8－6甲所示，
结果为________Ω.
丙
实图8－6
(2)实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图7－4－11乙完成实物图7－4－11
丙中的连线．
(3)开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于________端，为使小电珠亮度增加，P应[ ]
由中点向________端滑动．
(4)下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点
________间多测几组数据(请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或 “ef”).
数据点
a
b
c
d
e
f
U/V
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
I/A
0.000
0.122
0.156
0.185
0.216
0.244
解析 (1)小电珠(2.5 V,0.6 W)对应电阻为 Ω＝10.4 Ω，电阻十几欧，所以选“×1
挡”．(2)电流表的电阻只有几欧，与电压表几千欧相比，小电珠的电阻算小电阻，所以
电流表必须外接，伏安特性曲线要求电压从0开始逐渐变大，所以滑动变阻器必须与电
源采用分压接法．(3)从a端开始，电压为零，向b端移动，对小电珠所加电压逐渐变
大．(4)ab之间电流增加了0.122 A，其他段电流增加了0.03 A左右．所以需要在ab之间
将电流分为0.030 A、0.060 A、0.090 A，分别测出相应的电压值．
答案 (1)×1 7.5 (2)见解析 (3)a b (4)ab
5．用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路，微安表μA(量程200 μA，内阻约200 Ω)；电压表V(量程3 V，内阻约10 kΩ)；电阻R0(阻值约20 kΩ)；
滑动变阻器R(最大阻值50 Ω，额定电流1 A)；
电源E(电动势3 V，内阻不计)；
开关S及导线若干．
①请将实图8－7甲方框内的实验原理图补充完整；
②根据实验原理图，将实图8－7乙中的实物图连线补充完整．
实图8－7
解析 描绘伏安特性曲线的滑动变阻器应采用分压式接法，待测电阻为大电阻，微安表
需要采用内接法．
答案 ①如图甲所示 ②如图乙所示
【点此下载】