高三物理一轮复习 04 描绘小灯泡的伏安特性曲线导学案.doc

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1、描绘小灯泡的伏安特性曲线【课题】描绘小灯泡的伏安特性曲线【目标】1、描绘小灯泡的伏安特性曲线；分析小灯泡伏安特性曲线变化规律；2、知道测定电阻的方法。【实验原理】在纯电阻电路中，电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系，也就是U-I曲线是条过原点的直线。但是实际电路中由于各种因素的影响，U-I曲线就可能不是直线。如图所示，根据分压电路的分压作用，当滑片C由A端向B端逐渐移动时，流过小电珠的电流和小电珠两端的电压，由零开始逐渐变化，将各组I、U值描绘到U--I坐标上，用平滑的曲线连接各点，即得到小

2、灯泡的伏安特性曲线。【实验步骤】1.连接实验电路（1）连接实验器材，接图连接实验电路，电流表量程0.6A，电压表量程3V（2）本实验中因被测小灯泡灯丝电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法．（3）因本实验要作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．读取I、U数据（1）将滑动变阻器的滑片C向另一端滑动，读取一组电流表和电压表的读数（2）逐渐移动滑动变阻器的阻值，使灯泡的电压逐渐增大，在灯泡电压范围内记录6组以上电压值U和相应的电流值I3．描绘图线将6组U

3、、I值，描绘到I—U坐标上，画出I—U曲线，U-I图线在U＝1.0V左右将发生明显弯曲【典型例题】[例1](2010·莱芜模拟)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“6V，1.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A．直流电源6V(内阻不计)B．直流电流表0～3A(内阻0.1Ω以下)C．直流电流表0～300mA(内阻约为5Ω)D．直流电压表0～10V(内阻约为15kΩ)E．滑动变阻器10Ω，2AF．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）

4、实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(均用序号表示)．(2)在方框内画出实验电路图．(3)试将图中所示器材连成实验电路．（4）小灯泡的I—U图线是一条曲线,其原因是.[例2]要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω):电流表（量程为0~250mA．内阻约5Ω);电压表（量程为0~3V．内限约3kΩ):电键一个、导线若干。①实验中所用的滑动变阻器应选下

5、列中的（填字母代号）。A.滑动变阻器（最大阻值20Ω,额定电流1A)B.滑动变阻器（最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)②实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）。③实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是＿W。[例3]发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件.它的电路符号如右图所示,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”的一端接低电势.某同学用实验的方法测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示

6、.（1）在下面的虚线框内画出该同学的实验电路图.（实验中所用电压表的内阻RV约为10kΩ,电流表的内阻RmA约为100Ω）.（2）在下图中的小方格纸上用描点法画出二极管的I-U图象.二、电阻的测量（一）伏安法测量电阻GR1R2S2S1原理：欧姆定律和闭合电路欧姆定律，注意电表量程的选择和电流表内、外接法的正确选择。（二）半偏法测电表电阻1RxRAS2原理：在右图电路中，先断开S2，闭合S1，让电流通过电流表并使其满偏，然后接上电阻箱，并调节它使电流表半偏，由于总电流几乎不变，电流表和R2上各有一

7、半电流通过，意味着它们电阻相等，此时读出电阻箱的电阻，即为电流表的内阻Rg=R2（三）等效替代法测电阻原理：在右图中，S接1，记下电流值I，S接2，调节电阻箱R，使电流值仍为I，则Rx=R（四）比较法测量电阻RxPV甲乙RPVRx如图，调节P，甲图中的电压表的电压为U1、保持P不动，乙图中的电压表的电压为U2，则；【典型例题】[例4]用半偏法测电流表内阻，提供的器材如下：AR1R2SS1干电池(电动势E约为1.5V，内阻r约为10Ω)、待测电流表A(0~50μA，内阻约4kΩ)、电阻箱R1、R2

8、（均为0~99999.9Ω）、电键、导线若干。（1）实验电路如图，有关实验操作及测量如下：①只闭合S，当调节R1到26090.0Ω时，电流表A满偏；②再闭合S1，R2调为3770.0Ω时，电流表A半偏，由此可得电流表的内阻Rg的测量值为Ω。（2）半偏法测量电流表内阻时，要求R1>>Rg（比值R1/Rg越大测量误差越小），本实验中R1虽比Rg大，但两者之比不是很大，因此导致Rg的测量误差较大。具体分析如下：电流表A半偏时的回路总电阻比全偏时的回路总电阻（填“偏大”或“偏小”），导致这时的总电流（选