第二章特别策划(一)实验描绘小电珠的伏安特性曲ppt课件

1、特别谋划(一)实验：描画小电珠的伏安特性曲线1描画小电珠的伏安特性曲线时，用_测出流过小灯泡的电流，用_测出小灯泡两端的电压，测出多组(I，U)值，在 IU 坐标系中描出各对应点，用一条平滑曲线将这些点衔接起来，就可以得到小灯泡的伏安特性曲线2小灯泡“3.8 V 0.3 A的电阻很小，当它与电流表(量程为 0.6 A)_时，电流表的分压影响很大，故为了准确地描画出小灯泡的伏安特性曲线，电流表应采用_接法；为使小灯泡上的电压能从零开场延续变化，滑动变阻器应采用_接法电压表串联 电流表 外分压式 3 如图 T1 1 所示：当电流表接 3 A 量程时，读数是_，电压表接 15 V 量程时读数是_图

2、T11解析：03 A 挡电流表的最小刻度值为0.1 A，估读到0.1A，故图中读数为1.72 A；015 V 电压表的最小刻度值为 0.5 V，图中读数为10.8 V.1.72 A 10.8 V 4选项所列的四个图象中，能正确地表示小电珠 U、I 之间的函数关系的是()C解析：此图象描画 I 随 U 变化的规律，由于金属导体的电阻率随温度的升高而增大，从而使小电珠灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此它的伏安特性线是曲线，由欧姆定律知 U 越大，I 越大，温度越高，对应的电阻越大，选 C.描画小电珠的伏安特性曲线【实验目的】(1)练习电压表、电流表、滑动变阻器的运用(2)描画小灯泡的伏安特性曲线并

3、分析其变化规律(3)学会利用图象处置实验数据【实验原理】(1)原理图：如图 T12 所示(2)原理：用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组(I，U)值，在 IU 坐标系中描出各对应点，用一条平滑曲线将这些点衔接起来，就可以得到小灯泡的伏安特性曲线图 T12【实验器材】小灯泡、46 V 学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、导线假设干、开关【实验步骤】(1)衔接电路：将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线衔接成如图 T12 所示电路(2)测出小电珠在不同电压下的电流闭合开关 S 前，滑动变阻器触头应移到最左端挪动滑动变阻器触头的位置，测出多组不同的电

4、压值 U和电流值 I，并将丈量数据填入表格.U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/V1.62.02.42.83.23.63.8I/A特别提示：IU 图线在 U01.0 V 左右将发生明显弯曲，故在 U1.0 V 左右测绘点要密，否那么将出现很大误差(3)撤除电路，整理仪器【数据处置】(1)在坐标纸上以 U 为横轴、以 I 为纵轴，建立坐标系(2)在坐标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)(3)将描出的点用平滑的曲线衔接起来，就得到了小电珠的伏安特性曲线【本卷须知】(1)电路的衔接方式电流表应采用外接法：由于小电珠的电阻

5、较小，与电流表串联时，电流表的分压影响不能忽略滑动变阻器应采用分压式衔接：目的是为了使小电珠两端的电压能从零开场延续变化(2)滑片位置：闭合开关 S 前，滑动变阻器触头应移到小电珠分得电压为零的位置，使开封锁合时小电珠电压能从零开场变化，同时也可防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝(3)电流表选择 0.6 A 量程“3.8 V0.3 A的小电珠，选用电压表的 15 V 量程；“2.5 V0.6 A的小电珠，那么选用电压表的 3 V 量程(4)坚持小电珠电压接近额定值时要缓慢添加，到额定值，读出 I 后立刻断开开关(5)误差较大的点要舍去，IU 图线应是平滑曲线而非折线要点 1 实验器材

6、的选取及电路的选择仪器选择的普通顺序是先易后难首先确定出必需运用而又不用选择的仪器，然后以其为突破口，根据电路要求和电路计算，选择出电源、滑动变阻器、电流表、电压表以及合理的量程待测电阻的额定电流、额定电压(估算值)是选择适宜量程的电流表和电压表的重要根据【例 1】在“描画小电珠的伏安特性曲线实验中，运用的小电珠为“6 V3 W，其他可供选择的器材有：电压表 V1(量程 6 V，内阻 20 k)电压表 V2(量程 20 V，内阻 60 k)电流表 A1(量程 3 A，内阻 0.2 )电流表 A2(量程 0.6 A，内阻 1 )变阻器 R1(01 000 ，0.5 A)变阻器 R2(020 ，2

7、 A)学生电源 E(68 V)开关 S 及导线假设干实验中要求电压表在 06 V 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，在上述器材中 ， 电流表应选用 _ ， 变阻器应选用_在下面的方框中画出实验的原理图解析：小灯泡额定电压为 6 V，额定电流为 0.5 A，即允许经过小灯泡的电流最大不超越 0.5 A，最大电压不超越 6 V在选择电压表和电流表时，本着平安、准确的原那么，平安原那么是量程要大于所测电流或电压值，准确原那么是量程要尽量小，量U2 62程越小丈量越准确，故电流表应选 A2，电压表应选 V1；滑动变阻器选取时要本着平安、够用、调

8、理方便的原那么“平安即流过变阻器的最大电流应小于允许经过的最大电流“方便即变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻，本实验中的小灯泡在正常任务时电阻为 R 灯P 312 ，故应选用 R2.衔接电路时，变阻器采取分压式，电流表外接，原理如图T13 所示图 T13答案：A2 R2 如图 T13 所示【触类旁通】1一只小灯泡，标有“3 V 1.5 W字样现要描画小灯泡 03 V 的伏安特性曲线实验器材有：A最大阻值为 10 的滑动变阻器B电动势为 6 V、内阻约为 1.0 的电源C量程为 0.6 A、内阻约为 1.0 的电流表 A1D量程为 3 A、内阻约为 0.1 的电流表 A2E量程为 3 V、内阻约为

9、 6 k的电压表 V1F量程为 15 V、内阻约为 10 k的电压表 V2G开关、导线假设干(1)电压表应选用_；电流表应选用_(2)在该实验中，设计了如以下图所示的四个电路为了减小误差，应选取的电路是_(将选项代号的字母填在横线上)E C C 要点 2 实物图连线分压电路的实物衔接是学习的难点，连线时可先连电源开关滑动变阻器两端(阻值最大)，再衔接待测电阻支路，最后将伏特表并联到 Rx 两端连图时要尽量按照电流的流向，先“串后“并，先“干路后“支路，同时也要留意电压表和电流表接线柱的“、“必需留意以下两点：连线不能交叉;必需把线接在接线柱上【例 2】如今要丈量一只额定电压为 U3 V 的小电

10、珠 L 的额定功率 P(约为 0.3 W)实验室备有如下器材：电流表 A1(量程 200 mA，内阻 r110 )电流表 A2(量程 300 mA，内阻约为几欧姆)定值电阻 R(10 )滑动变阻器 R1(0100 ，0.5 A)电源 E(E5 V，内阻 r1 )单刀开关一个、导线假设干(1)设计出实验电路(画在下面的方框中)图 T14(2)按(1)中设计的电路图把图 T14 中仪器衔接起来(3)写出主要的操作步骤：150 mA，故用 A1 和 R解析：本实验中要测灯泡电压，但没有电压表，要用电流表和定值电阻来替代，灯泡的额定电压为 3 V，那么流过电流表和定值电阻的电流最大值为 ImURr1答

11、案：(1)如图 T15 所示 (2)如图 T16 所示图 T15图 T16替代电压表(3)按设计好的电路图衔接好电路，开关 S 闭合前，滑动变阻器的滑片 P 移至阻值最大的位置闭合开关 S，挪动滑片 P，使电流表 A1 的示数 I1URr131010A150 mA，使小电珠正常发光，同时记下此时电流点评：电流表和定值电阻(电阻箱)串联可替代电压表，电压表和定值电阻(电阻箱)并联可替代电流表表 A2 的示数 I2. 断开开关 S，撤除电路，整理仪器【触类旁通】2如图 T17 所示为用伏安法丈量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：图 T17A待测电阻 Rx(约 100 )B直流毫

12、安表(量程 010 mA，内阻 50 )C直流电压表(量程 03 V，内阻 5 k)D直流电源(输出电压 4 V，内阻不计)E滑动变阻器(阻值范围 015 ，允许最大电流 1 A)F开关 1 个，导线假设干条根据器材的规格和实验要求，在此题的实物图上连线图 4U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27要点 3 数据处置，画伏安特性曲线【例 3】某同窗在测绘额定电压为 2.5 V 的小灯泡的 IU特性曲线的实验中测得有关数据如下表：根据表中的实验数据，在图 T18 中画出小灯泡的 IU特性曲线图 T18解析：适当建

13、立标度，描点如图 T19 所示图 T19答案：如图 T19 所示【触类旁通】3一个小灯泡的额定电压为 2.0 V，额定电流约为 0.5 A，选用以下实验器材描画小灯泡的伏安特性曲线电源 E1：电动势为 3.0 V，内阻不计电源 E2：电动势为 12.0 V，内阻不计电压表 V：量程为 03 V，内阻约为 10 k电流表 A1：量程为 03 A，内阻约为 0.1 电流表 A2：量程为 00.6 A，内阻约为 0.6 滑动变阻器 R：最大阻值为 10 ，额定电流为 1.0 A开关 S，导线假设干I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.200.

14、400.600.801.001.201.401.601.802.00用实验得到如下数据(I 和 U 分别表示小灯泡的电流和电压)：(1)实验中电源应选用_；电流表应选用_(2)在下面虚线框中画出实验电路图(3)在下面坐标系中画出小灯泡的 UI 曲线图 T110分压接法；R灯 4，电流表要外接，丈量电路如图5所示(4)假设将此题中的小灯泡接在电动势是 1.5 V、内阻是 1.0 的电池两端，那么小灯泡的实践功率是_(假设需作图，可直接画在坐标系中)解析：(1)因小灯泡的额定电压为 2.0 V，所以电源选 E1，又因小灯泡的额定电流约为 0.5 A，故电流表选 A2.(2)由于小灯泡的电压从 0.

15、2 V 开场，所以滑动变阻器要用UI(4)设小灯泡的电压为 U，电流为 I，由闭合电路欧姆定律得：U1.5I，作出电源 UI 图象与小灯泡的 UI 曲线，交点坐标为小灯泡任务时的电压和电流，两者之积为小灯泡的实际功率(2)如图 5 所示(4)0.44 W答案：(1)E1 A2(3)如图 6 所示图 5图 61电流表内、外接的判别电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测UxUA电压表分流I测IxIV电阻测量值适用条件RARxRVRx口诀大内偏大(大电阻用电流表内接法测量，测量值偏大)小外偏小(小电阻用电流表外接法测量，测量值偏小)(3)试探法：按图 T111 所示接好电路，让电压表的

16、一接线柱按电路衔接好，另一接线柱 P 先后与 a、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，那么可采用电流表外接法；假设电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，那么可采用电流表内接法图 T111限流式接法分压式接法路图特点调节电压的范围不能从零 开始变化闭合开关前一定要使滑片 P 置于 B 端电压可以从零调节到最大值合上开关前滑片应在 A 端，以使 Rx 负载的电压和电流最小适用条件滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、 耗能小，优先使用限流式滑动变阻器的最大阻值远小 于待测电阻的阻值 电压要求从

17、零变化连成限流式接法时，电压或 电流超过电表量程2滑动变阻器的分压、限流式接法3.误差的分析及本卷须知(1)本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此丈量电路必需采用电流表外接法(2)本实验要作出 IU 图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必需采用分压接法(3)为维护元件不被烧毁，开封锁合前变阻器滑片应位于使加在待测电路电压最小端(4)加在灯泡两端的电压不要超越灯泡的额定电压记忆口诀：电路衔接是关键，先串后并把线连，滑动变阻要分压，电流表外接减误差，电压从零开场变，IU 坐标连曲线，要对图线细研讨，得出规律记心间U/V0.00.20.51.0I/A0.0000.0500.100

18、0.150U/V1.52.02.53.0I/A0.1800.1950.2050.215【例 4】表格中所列数据是丈量小灯泡 UI 关系的实验数据：图 T112(1)分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图_(填“甲或“乙)(2)在方格纸内画出小灯泡的 UI 曲线分析曲线可知小灯泡的电阻随 I 变大而_(填“变大、“变小或“不变)(3)如图丙所示，用一个定值电阻 R 和两个上述小灯泡组成串并联电路，衔接到内阻不计、电动势为 3 V 的电源上知流过电阻 R的电流是流过灯泡 b 电流的两倍，那么流过灯泡b 的电流约为_A.图 T113解析：(1)由小灯泡 UI 关系的实验数据可得，电路中灯泡两端的电压可调为 0，只需甲电路具有此功能，而乙图的电路不具此功能(2)UI 曲线如图 T114 所示，由所做出的 UI 曲线知，曲线上各点与原点连线的斜率越来越大，阐明灯泡的电阻越来越大图 T114答