第4讲 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
一、实验目的
1．描绘小灯泡的伏安特性曲线。
2．分析曲线的变化规律。
二、实验原理
1．用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组(I，U)值，在U－I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来。
2．电流表采用外接法(填“内接”或“外接”)，因为小灯泡电阻很小，如果内接电流表，分压明显。
滑动变阻器采用分压式，使电压能从0开始连续变化。
三、实验器材
小灯泡，4～6 V学生电源，滑动变阻器，电压表，电流表，开关，导线若干。
四、实验步骤
1．连接电路
将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所示电路。
2．测出小灯泡在不同电压下的电流
移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格。
3．画出伏安特性曲线
(1)在坐标纸上以I为纵轴，以U为横轴，建立坐标系。
(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点。(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)
(3)将描出的点用平滑曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线。
(4)拆除电路、整理仪器。
五、注意事项
1．电路的连接方式。
(1)电流表应采用外接法，因为小灯泡(3.8 V 0.3 A)的电阻很小，与量程为0～0.6 A的电流表串联后，电流表的分压影响很大。
(2)滑动变阻器应采用分压式连接，目的是使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化。
2．闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到使小灯泡分得电压为0的一端，可以使开关闭合时小灯泡电压能从0开始变化，同时，也为了防止开关刚闭合时小灯泡两端因电压过大而烧坏灯丝。
3．U－I图线在U0＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V左右描点要密，以防止出现较大误差。
4．电流表选择0.6 A量程，电压表量程的选择视小灯泡的额定电压而定，即使用的若是“3.8 V 0.3 A”的小灯泡，选用电压表的15 V量程，若使用“2.5 V 0.6 A”的小灯泡，则选用电压表的3 V量程。
5．保持小灯泡电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值时，记录I后马上断开开关。
6．误差较大的点要舍去，U－I图象应是平滑曲线而非折线。
六、误差分析
1．由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差。
2．测量时读数带来误差。
3．在坐标纸上描点、作图带来误差。
(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)
1．灯泡的电阻较小，用伏安法测电阻时应采用电流表外接法。(√)
2．为了多测几组数据，滑动变阻器应用分压式接法。(√)
3．用电流表外接法测电阻时，由于电压表的分流作用，致使电阻测量值偏大。(×)
