43描绘小灯泡伏安特性曲线.ppt

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1、43　实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线本节在高考中为Ⅱ级要求，在高考电学实验中，电阻测量出现的频率最高.本讲实验以伏安法测电阻为核心，同学们在学习电阻测量的方法时，应先研究掌握好伏安法中器材的选择、电路的连接、数据处理、误差分析，在此基础上再进行拓展创新，去探究一些新的测量电阻的方法.一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线，分析曲线的变化规律.二、实验原理1.用电流表测出通过小灯泡的电流，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，就可得到小灯泡的伏安特性曲线

2、.2.小灯泡（3.8V，0.3A）的电阻很小，当它与电流表（量程为0.6A）串联时，电流表的分压影响很大，故为了准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线，即测出U、I的值，电流表应采用外接法；为使小灯泡上的电压能从零开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式接法.三、实验器材小灯泡（3.8V，0.3A）一只，电压表（0~6V）、电流表（0~0.6A）各一只，滑动变阻器一只，学生低压直流电源（或电池组）、开关一只、导线若干、坐标纸、铅笔.四、实验步骤图50-11.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所示的电路

3、.2.测出小灯泡在不同电压下的电流（1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应移到最左端（起保护电路作用），以使开关闭合时灯泡两端的电压能从零开始变化.同时，这样做也可防止开关刚闭合时灯泡两端的电压过大而烧坏灯丝.（2）改变滑动变阻器滑片的位置，测出14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U为横轴、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接起来，就得到小灯泡的伏

4、安特性曲线.4.拆除电路，整理仪器五：数据处理1.测绘小灯泡的伏安特性曲线的数据处理测量多组电流、电压值，画出小灯泡的I－U图象，分析小灯泡的电阻变化情况，可以根据图像求出灯泡的不同电压下的电流和功率。2.测绘小灯泡的伏安特性曲线的误差分析(1)电流表、电压表的读数带来的误差；(2)描点、作图带来的误差；（用平滑的曲线连接各点偏离较大的点舍去）(3)对图象处理时带来的误差.（I-U图像时图像斜率越大电阻越小，U-I图时斜率越大电阻越大）六、实验注意事项1.由于小灯泡的电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法.2.因本实验要作

5、出I-U图线，要求测出电压从零变化至U额的多组数据，因此滑动变阻器要采用分压式接法.3.开关闭合前滑动变阻器的滑片应移到图51-1中的A端，调节滑片时要注意电压不能超过小灯泡的额定值.4.实验中各组读数要选择均匀，间隔大致相等，作图时两坐标轴的标度要适当，使图线不会偏向一边或过小或过大.5.画I-U曲线时，不能画成折线，而应画成平滑的曲线，偏差较大的点应舍弃.例1在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有标有“6V　1.5W”字样的小灯泡、导线和开关外，还有下列器材：A.直流电源（6V，内阻不计）；B.直流电流表（量程为3A

6、，内阻0.1Ω以下）；C.直流电流表（量程为300mA，内阻约为5Ω）；D.直流电压表（量程为10V，内阻约为15kΩ）；E.滑动变阻器（10Ω，2A）；F.滑动变阻器（1kΩ，0.5A）.实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量.（1）实验中电流表应选用_______，滑动变阻器应选用______.（均用序号表示）（2）在虚线框内画出实验电路图.（3）试将图所示的器材连成实物电路.例2：某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成线状元件Z进行实验，测出元件Z中对应的电流、电压的数值。实验

7、记录数据如下表所示：U/V01.62.23.13.84.45.46.0I/A00.200.400.801.201.602.403.00（1）由表中数据可知他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：。（2）按照正确的电路图，连接图（1）中的实物图，且要求开关闭合后，元件z上的电压最小。（3）根据表中数据，绘出元件Z的伏安特性曲线如图（2）所示。由图可知该元件的电阻随电流增大而。（选填“增大”，“不变”，“减小”）（4）若图（2）中的曲线是某同学按照第（1）问中的B电路而得到的曲线，且已知安培表的内阻为0.5Ω，试在图（2）中绘出

8、元件Z更为准确的伏安特性曲线。例3：在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3V、1.5W”的灯泡两端的电压和通过灯泡的电流．现有如下器材：A．直流电源3V（内阻可不计）B．直流电流表0～3A（内阻0.1Ω）C．直流电流表0～600mA（内阻约0.5Ω）D．直流