描绘小灯泡的伏安特性曲线

实验目的

描绘小灯泡的 I-U 图线，认识灯丝电阻随温度变化的规律。

实验原理

由 R = U/I 可知，曲线上某点与原点连线的斜率的倒数等于该状态下灯丝的电阻。小灯泡电阻较小，用电流表外接法误差较小。电压需从零调起，故滑动变阻器用分压接法。灯丝温度升高，电阻增大。

实验器材

• 小灯泡
• 电压表
• 电流表
• 滑动变阻器
• 直流电源
• 开关
• 导线若干
• 坐标纸

实验步骤

1. 按分压接法和电流表外接法连接电路。
2. 闭合开关前，把滑片置于使灯泡两端电压为零的位置。
3. 闭合开关，缓慢移动滑片，使电压从零逐渐增大。
4. 每隔一定电压记录电压表和电流表的示数，共取 10 组左右。
5. 以 U 为横轴、I 为纵轴描点，用平滑曲线连接各点。
6. 分析曲线的变化趋势，判断电阻如何随电压变化。

实验现象与结论

随着电压升高，灯泡逐渐变亮，电流增大得越来越慢，I-U 图线向 U 轴一侧弯曲。这说明灯丝温度升高后电阻增大，小灯泡不是线性元件。

注意事项

• 电压不要超过灯泡的额定电压。
• 调节电压要缓慢，每次读数后再调下一步。
• 实验结束先把电压调回零，再断开开关。

常见问题

为什么这个实验要用分压接法？

实验需要让电压从零开始连续变化，以描出完整曲线，限流接法做不到这一点。

为什么小灯泡的 I-U 图线是曲线？

电压增大，灯丝温度升高，电阻增大，所以电流与电压不成正比，图线向 U 轴方向弯曲。