实验六-描绘小灯泡的伏安特性曲线.doc

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1、实验六描绘小灯泡的伏安特性曲线【学习目标】1．知道小灯泡的灯丝电阻是随温度的升高而增大的．2．会根据实验所需器材选择正确的实验电路．【基础知识概述】1．实验原理由欧姆定律知，，对于某一导体，我们认为电阻的阻值不变，因此U－I图象应是过原点的直线，如实验图6-1所示．对于一个小灯泡，若所加电压不同，其亮度不同，也可说灯丝的温度不同，导致灯丝的电阻率发生变化，则其阻值就不是一个确定值，其U－I图线就不是直线．2．实验器材①小灯泡②直流电源③电压表④电流表⑤变阻器⑥导线若干⑦开关⑧坐标纸⑨铅笔3．实验步骤(1)按实验图6-2连接电路，在闭合开关前变阻器的滑片靠近图中所示的

2、A端．(2)闭合开关，移动滑片P，读出几组U、I值，并记录在表格中．(3)建立U—I坐标系，将所得几组U、I值在坐标上描出所对应的点．(4)用平滑的曲线将各点连接起来，即为U－I图线．4．注意事项(1)电路中电流表要外接，因为灯丝电阻较小．(2)调节电压时不要超过小灯泡的额定电压．(3)连线时要用平滑的曲线，不能连成折线．【经典例题精讲】例1(1993·全国高考)—个标有“220V，60W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用图象表示，题中给出的四个图线(如实验图6-3)中，肯定不符合实际的是()．分析：U－I图象的意

3、义：斜率表示电阻，斜率越大，电阻越大．如果是曲线，表示电阻可以用该点与原点连线的斜率表示．温度越高，电阻率越大，电阻也就越大．灯泡在电压加大过程中，灯丝中的电流增大，温度升高，电阻变大，所以B正确．A图表示电阻不变，C表示电阻变小，D表示先变大，后变小，A、C、D是不符合实际的．答案：A、C、D．例2(1996·上海高考)某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组U和I的数据：编号12345678U(V)0.200.601.001.401.802.202.603.00I(A)0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205灯泡发光情

4、况不亮微亮逐渐变亮正常发光(1)在实验图6-4上画出I－U图线．(2)从图线上可以看出，当功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是__________．(3)这表明导体的电阻随温度升高而__________．分析：(1)根据U－I的数据，在坐标纸上找出对应的点，连成圆滑的曲线，即I－U图线．(2)在I－U图线中，任一点斜率的倒数即这一状态的电阻值，即，从图线看出斜率越来越小，其倒数越来越大，即灯丝电阻随功率增加而变大．或者说随温度升高而变大．答案：(1)见实验图6-5(2)开始不变，后来逐渐变大(3)增大例3(2003·上海高考)实验图6-6-(1)为某一热敏电阻(电阻

5、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6-6-(1)所示I－U关系的完整曲线，在图6-6-(2)和图6-6-(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，滑动变阻器的阻值为0～100Ω)．(2)在图6-6-(4)电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻．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；电阻的阻值为__________Ω．分析：(1)应选用图6-6-(

6、2)所示电路，因要测I－U关系的完整图线，则要求热敏电阻两端的电压能从0调到所需电压．(2)流过的电流流过热敏电阻的电流从图中读出热敏电阻两端电压，电阻两端电压电阻的阻值答案：(1)实验图6-6-(2)因为要测I－U关系的完整图线，则要求热敏电阻两端电压能从0调到所需电压(2)5.1V114.7Ω【同步达纲练习】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6V，3W”，其他供选择的器材有：电压表(量程6V，内阻20kΩ)电流表(量程3A，内阻0.2Ω)电流表(量程0.6A，内阻1Ω)变阻器(0～1000Ω，0.5A)变阻器(0～20Ω，2A)学生电源E(

7、6～8V)开关S及导线若干实验中要求在电压表0～6V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，则在上述器材中，电流表应选__________，变阻器应选__________．在所给方框中画出此实验的原理图．参考答案【同步达纲练习】原理图如实验图6—7所示