探究小灯泡伏安特性曲线

实验目的

测绘小灯泡的伏安特性曲线，分析灯丝电阻随电压（温度）变化的规律。

实验原理

金属灯丝的电阻率随温度升高而增大。电压升高时灯丝发热加剧，温度升高，电阻变大，所以I-U图线向U轴方向弯曲，斜率减小。小灯泡电阻较小，电流表采用外接法；为使电压从零开始调节，滑动变阻器采用分压接法。各点电阻由 R=U/I 求得。

实验器材

• 小灯泡（带灯座）
• 滑动变阻器
• 电压表
• 电流表
• 直流电源
• 开关
• 导线若干

实验步骤

1. 按分压接法、电流表外接连接电路，开关断开。
2. 把滑片移到使灯泡两端电压为零的位置，再闭合开关。
3. 移动滑片，从零开始逐渐增大电压，记录多组U、I，不超过额定电压。
4. 在坐标纸上描点，用平滑曲线连接，不要画成折线。
5. 由 R=U/I 算出不同电压下灯丝的电阻并比较。

实验现象与结论

图线不是直线。I-U图线随电压升高越来越平缓，说明电压越高，灯丝温度越高，电阻越大。小灯泡是非线性元件，它的电阻不是常数，而是随温度变化。

注意事项

• 电压不得超过小灯泡的额定电压
• 闭合开关前确认滑片在电压为零的位置
• 曲线弯曲明显的区间多取几组数据

常见问题

小灯泡的伏安特性曲线为什么是弯曲的？

电压升高，灯丝温度升高，金属电阻增大，电流增加得越来越慢，所以I-U图线向下弯曲。

为什么小灯泡实验用电流表外接？

灯丝电阻比电压表内阻小得多，外接时电压表分流很小，测量误差较小。