实验六描绘小灯泡的伏安特性曲线.ppt

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1、第4讲　实验六描绘小灯泡的伏安特性曲线1．电流表外接法：本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．2．滑动变阻器应采用分压式连接本实验要作出UI图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法．3．保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a端．加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压．注意事项1．由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值．2．测量时读数带来误差．3．在坐标纸上描点、作图带来误差

2、．误差分析【典例1】一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线，他们设计了如图7－4－1甲所示的电路图．请回答下列问题：热点　实物连线及数据处理图7－4－1(1)请将图乙中的实物连线按电路图补充完整．(2)考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值．(3)闭合开关S，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑片，总不能将电压表的示数调为零．原因可能是图中的________(填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”或“f”)处接触不良．(4)实验测得表格中的7组数据．请在图7－4－2中的坐

3、标纸上作出该元件的I－U图线．序号电压/V电流/A10020.400.0230.800.0541.200.1251.600.2062.000.3172.400.44图7－4－2答案(1)如图所示(2)小于(3)f(4)如图所示(5)甲实物连线的原则1．先串后并，接线到柱，注意量程和正负．2．对限流电路，只需用笔画线代替导线，从电源正极开始，把电源、开关、滑动变阻器、“伏安法”四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处)．3．对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动

4、变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据“伏安法”部分电表正负接线柱的情况，将“伏安法”部分接入该两点间．A．电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)B．电流表A1(量程150mA，内阻约2Ω)C．电流表A2(量程500mA，内阻约0.6Ω)D．滑动变阻器R1(0～20Ω)E．滑动变阻器R2(0～100Ω)F．电源E(电动势4.0V，内阻不计)G．开关S和导线若干H．待测灯泡L(额定功率0.75W，额定电压未知)(1)在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择________(填“A

5、1”或“A2”)；滑动变阻器选择________(填“R1”或“R2”)．(2)在实验过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中.次数1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310请你根据实验数据在图7－4－3中作出灯泡的U－I图线．(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________V；这一结果大于1.23V，其原因是____________

6、___________________________________________________________________．图7－4－3解析(1)根据P＝I2R，估算灯泡的电流大约是600mA，因此电流表应选A2；本实验要描绘出灯泡的U－I图线，需要测量多组数据，因此滑动变阻器应接成分压式，所以应选阻值较小的R1；小灯泡电阻不大，电流表应外接；(2)如图所示(3)由P＝UI＝0.75W，再结合图象可知U额＝2.5V；大于1.23V的原因是由于灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻．答案(1)电路原理图如图所示A2R1(2)见解析图(3)2

7、.5(2.4～2.6)灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大)电路设计及电表的灵活选取【典例2】已知一个标有“2.4V，0.06A”字样的电学元件的R－U特性如图7－4－4所示．某同学想利用下列可供选择的实验器材，设计一个电路验证该元件的电阻R随电压U变化的图象．可供选择的器材有：电流表A1(量程100mA，内阻约2Ω)；电流表A2(量程0.3A，内阻约0.3Ω)；电压表V1(量程1V，内阻500Ω)；电压表V2(量程15V，内阻1kΩ)；定值电阻R1(电阻为1kΩ)；图7－4－4(1)利用实验电路测量时，该同学为了提高准

8、确度，测量了多组数据．他在实验中应选用电流表________，电压表________，定值电阻________(填所选器材的符号)．(2)在方框内画出