伏安法测小灯泡电阻

实验目的

用伏安法测量小灯泡在不同电压下的电阻,探究灯丝电阻的变化。

实验原理

根据 R = U/I,测出小灯泡两端电压U和通过的电流I,即可算出每次的电阻。电压升高时灯泡变亮,灯丝温度升高,金属灯丝电阻随温度升高而增大,所以小灯泡的电阻不是定值,不能对多次结果取平均值。

实验器材

• 学生电源或干电池组
• 小灯泡(如2.5V)
• 电流表
• 电压表
• 滑动变阻器
• 开关
• 导线若干

实验步骤

1. 按电路图连接:灯泡、电流表、滑动变阻器、开关、电源串联,电压表并联在灯泡两端。
2. 连接时断开开关,滑片置于阻值最大处。
3. 闭合开关,调节滑片使电压逐步升高,依次读出电压、电流。
4. 同时观察并记录灯泡亮度的变化。
5. 用 R=U/I 算出各组电阻,比较它们的大小变化。

实验现象与结论

随着电压升高,电流增大,但增大得越来越慢,灯泡越来越亮。由 R=U/I 算得的电阻逐渐增大。原因是灯丝温度升高,电阻变大。因此小灯泡的电阻不是定值,不能求平均值。

注意事项

• 电压不要明显超过灯泡的额定电压
• 连接电路时开关应处于断开状态
• 闭合开关前滑片移到阻值最大处
• 电表正负接线柱不能接反

常见问题

测小灯泡电阻为什么不能求平均值?

灯丝电阻随温度变化,不同电压下阻值本来就不同,平均值没有物理意义。

为什么小灯泡的I-U图像不是直线?

电压升高,灯丝温度升高,电阻变大,电流增大得比电压慢,图像向电压轴一侧弯曲。