恒定电流（4）实验六描绘小灯泡的伏安特性曲线.doc

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1、海门实验学校高一物理2015年6月恒定电流复习讲义实验描绘小灯泡的伏安特性曲线恒定电流实验　描绘小灯泡的伏安特性曲线【基础梳理】1．实验目的：描绘小电珠的伏安特性曲线；分析伏安特性曲线的变化规律．2．实验原理：用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，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起来．电流表外接：因为小电珠的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大；滑动变阻器采用分压式：使电压能从零开始连续变化．3．实验器材：小电珠（3.8V0.3A）或（2.5V0.6A）一个、电压表（0～3V～15V）

2、与电流表（0～0.6A～3A）各一个、滑动变阻器（最大阻值20Ω）一个、学生低压直流电源（或电池组）、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔．4．实验步骤：⑴确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，按图中的原理图连接好实验电路．⑵把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S．⑶移动滑动变阻器滑片位置，测出12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中，断开开关S．次数123456789101112U/VI/A⑷拆除电路，整理仪器．5．数据处理：⑴在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系．⑵在坐标

3、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）．⑶将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线．6．误差分析：由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差；电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数；在坐标纸上描点、作图带来误差．7．注意事项：⑴电路的连接方式：①电流表应采用外接法：因为小电珠(3.8V,0.3A)的电阻很小②滑动变阻器应采用分压式连接：目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化．⑵闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端，使开

4、关闭合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．⑶I–U图线在U0=1.0V左右将发生明显弯曲，故在U=1.0V左右绘点要密，以防出现较大误差．⑷电流表选择0.6A量程，电压表量程的选择视小电珠的额定电压而定，即使用的若是“3.8V0.3A”的小电珠，选用电压表的15V量程；若使用“2.5V0.6A”的小电珠，则选用电压表的3V量程．⑸当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记录I后马上断开开头．⑹误差较大的点要舍去，I–U图线应是平滑曲线而非折线．【考点突破】一、对实验步骤、原理和电路设计的考查例1　

5、(2012·高考安徽卷)如图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5V.(1)完成下列实验步骤：①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，________________________________________________________________；②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，________________________________________________________________；③断开开关……根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线．(2)在虚线框中画出实物电路相应的

6、电路图．【变式训练1】(2012·四川理综·22(2))某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.0V　0.7A”；电流表A1，量程3A，内阻约为0.1Ω；电流表A2，量程0.6A，内阻r2＝0.2Ω；电压表V，量程3V，内阻rV＝9kΩ；标准电阻R1，阻值1Ω；标准电阻R2，阻值3kΩ；滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；学生电源E，电动势6V，内阻不计；甲　　乙开关S及导线若干．图1①甲同学设计了如图1甲所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图乙所示，此时L的电阻为________

7、Ω.　　　　　　　　　　　　②乙同学又设计了如图2所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是________V.　2海门实验学校高一物理2015年6月恒定电流复习讲义实验描绘小灯泡的伏安特性曲线　　　图2　　　　　　　　　图3③学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路．请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图3所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号．二、对仪器选取、图象描绘及数据处理的考查例2　物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清．

8、他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式