实验八 描绘小灯泡伏安特性曲线.ppt

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1、描绘小灯泡的伏安特性曲线一、实验目的及教学目标1、描绘小灯泡的伏安特性曲线；2、分析曲线的变化规律并得出结论；3、能根据题目给出的实验数据，正确描出实验曲线，并由此计算相关物理量；能正确选择适的仪表和器材，选择适的量程和进行正确的实物连路，4、能处理相关的拓展性的实验课题；能够根据伏安特性曲线求出功率或导体电阻大小。二、实验原理在纯电阻电路中，电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系，但在实际电路中，由于各种因素的影响，U—I图像不再是一条直线。读出若干组小灯泡的电压U和电流I，然后在坐标纸上以U为纵轴，以I为横轴画出U—I曲线。三

2、、实验器材1、实验器材除了小电珠、4---6V学生电源、开关、导线外还需要滑动变阻器、电压表、电流表、坐标纸；3、根据给出的描绘小灯炮的伏安特性曲线的步骤A、观察小电珠的额定电压值，并使学生把电源置于直流电压上B、按图连接好电路。让开关置于断开状态，滑动变阻器的滑片置于A端C、断开开关，拆卸电路，整理安装好器材。D、接通开关，然后缓慢地移动滑片，细心观察电压表，每当达到所选定的电压值时，即记下电流表的读数，直至达到小电珠的额定电压为止。E、在0到小电珠额定电压之间，选取你计划实验过程所用的电压值，共计`12个左右，填入表中F、进行数

3、据处理，以电压做横坐标，以电流做纵坐标，在坐标纸上描点，做出小电珠的伏安特性曲线步骤正确排序是BAEDCFAVBA五、注意事项1、因本实验要作出I—U图线，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此，变阻器要采用分压接法；2、本实验中，因被测小灯泡电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法；3、电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使小灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值（如0.5V）时，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压；4、电键闭合前变阻器滑片移到图中的A端；5、坐标纸上建立坐标系，横

4、坐标所取的分度例应该适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。连线一定用平滑的曲线，不能画成折线。六、误差分析1、测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的I值比真实值偏大；2、描绘I—U线时作图不准确造成的偶然误差。七、实验电路图例1（03上海）、如图所示中的图1为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I—U关系曲线图．（1）为了通过测量得到图1所示I—U关系的完整曲线，在图2、图3两个电路中应选择的是图；简要说明理由：．（电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0－100Ω）（2）在图4电路中

5、，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1＝250Ω．由热敏电阻的I—U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为V；电阻R2的阻值为____Ω．⑶举出一个可以应用热敏电阻的例子：__________解：⑴2；理由：从I—U图象看，电流与电压均从零值开始，图2中的电压可以从0调到所需的电压，调节范围较大（或图3中不能测量0值附近的数据）.⑵5.2；111.8（111.6～112.0均可为正确）。分析与计算：R1支路电流为I1=U/R1=36mA,R2支路电流为34mA，在I—U曲线上，34mA对应的电压大约为5.2V；热敏电阻R

6、t=5.2/0.034=152.9,Rt+R2=9/0.034=264.7，所以R2≈111.8.⑶热敏温度计（提出其它实例，只要合理就给分）例2、为了测定和描绘“220Ｖ40Ｗ”白炽电灯灯丝的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电。调压变压器是一种自耦变压器，它只有一组线圈Ｌ，绕在闭合的环形铁心上，输入端接在２２０Ｖ交流电源的火线与零线间，输出端有一个滑动触头Ｐ，移动它的位置，就可以使输出电压在０~250Ｖ之间连续变化，左图画出的是调压变压器的电路图符号。实验室内备有交流电压表．交流电流表．滑动变阻器．开关．导线等实验器材。（

7、1）在左图中完成实验电路图。（2）说明按你的实验电路图进行测量，如果电表内阻的影响不能忽略，在电压较高段与电压较低段相比较，哪段的误差更大？为什么？解：⑴如图所示。开关应安在火线一边，否则应适当扣分。火线与公共端相连的可不扣分。电流表外接与内接都可以。（本题电源输出电压可调，因此用不着滑动变阻器）（3）如果根据测量结果作出的伏安特性曲线如右图所示，试根据图线确定，把两个完全相同的“220Ｖ40Ｗ”白炽电灯串联在220Ｖ交流电源的火线与零线间，这两只电灯消耗的总电功率是多大？⑵如果采用电流表外接的，电压较高段误差更大，因为电压越高，灯

8、丝电阻越大，由于电压表分流而造成的误差越大；如果采用电流表内接的，电压较低段误差更大，因为电压越小，灯丝电阻越小，由于电流表分压造成的误差越大。（3）两个相同电灯串联在电路中，每个灯两端的电压都是110V，在图像上找到电压为110