山东科技版物理高考第一轮复习电学实验（二）（学案）.pdf

年高三学物理版鲁教版

级科本

内容标高三第一轮复习：电学实验（2）

题

【本讲教育信息】

一.教学内容：

电学实验（2）

.本章的知识点

（一）描绘小灯泡的伏安特性曲线

【实验目的】掌握实验电路的连接及滑动变阻器对电路的控制，能够

收集实验数据并依此描绘小灯泡的伏安特性曲线，会分析曲线的变化规律。

【实验原理】在纯电阻电路里，根据部分电路欧姆定律I=U/R可知：

当电阻阻值恒定时，通过电阻的电流I和电阻两端的电压U呈线性关系，

也就是I—U曲线是一条过原点的直线。由电阻定律知道，导体的电阻会

随着温度的变化而发生变化，如果温度变化不大，一般导体电阻改变很小，

可以认为导体的电阻是没有改变的。但是，在本实验中，小灯泡由暗逐渐

变到正常发光，温度发生了很大的变化，所以灯丝电阻也就发生了较大的

变化。这样，在灯泡两端电压由小变化到额定电压时，描绘出的伏安特性

曲线就不是一条直线，而是一条曲线。为了使曲线画得较准确，实验中必

须读取12组左右不同的电压值和电流值，同时要求小灯泡两端的电压变

化范围尽可能大一些，所以滑动变阻器必须如图中所示连接成分压电路。

由于小灯泡的电阻和电流表的内阻都比较小，伏特表的内阻却较大，所以

伏特表应当如图中所示直接并联在小灯泡两端，即采用电流表外接法，否

则，实验将产生很大的误差。I—U曲线画出后，我们可以读出曲线上任

一点的横坐标U和纵坐标I的数值，然后根据R=U/I，计算出该点的电阻

值R。

【实验器材】学生电源（4~6V直流），小灯泡（“”或“”，“”），电

流表（内阻较小），电压表（内阻很大），滑动变阻器，电键和导线若干。

【实验步骤】

1.确定电流表、电压表的量程，照上图所示连好电路。（注意开关应断

开，滑动变阻器与灯泡并联部分电阻为零）。

2.闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示

数，记录一组电压U和电流I值。

3.逐渐将滑动变阻器的阻值调大，测量并记录约12组U值和I值。

4.断开开关S，整理好器材。

5.在坐标纸上，以U为横坐标，I为纵坐标建立直角坐标系，并根据

表中数据描点，然后用平滑的曲线将12个点连接起来得到I—U图线。（注

意：连接各点时，不要出现折线）

实验数据记录表

次数123456789101112

电压

U/V

电流

I/A

【实验结论】描绘出的图线是一条_________线。它的斜率随电压的

增大而_________，这表明小灯泡的电阻随电压（温度）升高而

_________。

【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，因此采用电流表外接法。

4.研究小灯泡伏安特性时，电压须从零起连续变化，且变化范围较宽，

因此滑动变阻器应采用分压式接法。

5.调节滑动变阻器时，要注意控制加在小灯泡两端的电压值，不能让

加在灯泡两端的电压超过灯泡的额定电压。

6.为了减小误差，在作图时，所选分度比例要恰当，应使12个点在坐

标平面内分布在一个尽量大的范围内，且疏密程度尽量均匀些。

7.在I—U图线中，图线斜率倒数的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。

（二）测量电源的电动势和内电阻

【实验目的】会利用电流表和电压表正确连接电路测出路端电压和流

过电源的电流；掌握利用闭合电路欧姆定律求电源的电动势和内阻的原理

和方法；会用“计算法”和U—I图线处理实验数据，求解得出电源的电

动势和内阻。

【实验原理】实验电路如图所示，根据闭合电路欧姆定律UIr