描绘小灯泡的伏安特性曲线

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1、高二物理导学案第二章恒定电流第四单元描绘小灯泡的伏安特性曲线设计人：审核人：使用时间：（一）.实验目的：描绘小灯泡的伏安特性曲线（二）.实验原理: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（U、I）值，在I一U坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线.（三）.实验器材:小灯泡、4V一6V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实一1所示电路．图实一12．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

2、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U为横轴，以I为纵轴，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）将描出的点用平滑的曲线连结起来，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．小灯泡（3.8V,0.3A）的电阻很小，当它与O一0.6A的电流表串联时，电流表的分压影响很大，故为准确测出小灯泡的伏安特性曲线，即U、I的值，电流表应采用外接法；为使小灯泡上的电压能从O开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接．2．闭合电键S前，滑动

3、变阻器触头应移到一端，以使开关闭合时灯泡电压能从0开始变化，同时，这样做也防止开关刚闭合时电灯两端电压过大而烧坏灯丝3.I一U图线在以U=1.OV左右将发生明显弯曲，故在U=1.0v左右测绘点要密，否则将出现很大误差．4．电流表选择0.6A量程，电压表量程选择视小灯泡的额定电压而定，即使用的若是“3.8V,0.3A”的小灯泡，选用电压表的5V量程，若选用“2.5V,0.6A”的小灯泡，则选用电压表的3v量程5．电压接近额定电压值时，一定要缓慢移动触头的位置，当电压指在额定电压处时，测出I后，要马上断开开关．6．画I一U曲线时不要画成折线，而应画成平滑的曲线，误差较大的点应当舍去．（六）.

4、误差分析：1．由于电压表、电流表不是理想电表，表内阻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．典型例题例1．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：小灯泡L，“3.8V、0.3A”电压表V，量程0～5V，内阻5kΩ电流表A1，量程0～100mA，内阻4Ω电流表A2，量程0～500mA，内阻0.4Ω滑动变阻器R1，最大阻值10Ω，额定电流1.0A滑动变阻器R2，最大阻值500Ω，额定电流0.5A直流电源E，电动势约为6V，内阻约为0.5Ω(1)在上述器材中，滑动变阻器应选;电流表应选.(2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中

5、注明各元件的符号。(3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I－U坐标系中，描绘出如图7－5－6所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率)(　　)图7－5－6【例2】一般情况下,导体的电阻会随着温度的改变而改变,某同学研究了一白炽灯两端的电压与电流的关系,得到了如下实验数据:请你完成下列工作:（1）在如下图所示的方格纸上画出电流与电压的关系图线.（2）实验过程中用到了下列器材:直流电源、滑动变阻器（最大值为30Ω）、电压表（量程15V,内阻约为104Ω）、电流表（量程0.6A,内阻约为0.01Ω）,开关一只及导线若干,请在下图

6、中按实验要求连接实物电路图.（3）某同学根据实验数据及图线作出了下列推论:如果灯泡两端的电压增大20到V,那么灯泡中通过的电流一定不会大于0.392A,你认为他的推论是否正确?巩固练习1．有一个小灯泡上标有“4V、2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I—U图线．现有下列器材供选用：A．电压表(0～5V，内阻10kΩ)B．电压表(0～15V，内阻20kΩ)C．电流表(0～3A，内阻1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻0.4Ω)E．滑动变阻器(10Ω，2A)F．滑动变阻器(500Ω，1A)G．学生电源(直流6V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图7－5－10中甲而不选用图乙的电路图来

7、完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________.图7－5－10(2)实验中所用电压表应选________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)(3)把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图．2（选做）．(2010·盐城模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线