高中物理人教必修三实验测绘小灯泡伏安特性曲线（课件）20202021学年新教材精品备课（新）

1、新人教版 必修三第十一章 电路及其应用实验：测绘小灯泡伏安特性曲线 取220V、100W以上功率的废灯泡的灯丝约2cm长一段。把灯丝与两节干电池及2.5V小灯泡串联起来，闭合电键灯泡发光并且较亮，再用火柴给灯丝加热，可见小灯泡变暗。金属导体的电阻随温度升高而增大做一做 据部分电路的欧姆定律知，定值电阻R两端的电压U与电流I成正比，即U=IR，其IU图线是一条过原点的直线。由于小灯泡灯丝的电阻率随着温度的升高而增大，其电阻也随着温度的升高而增大，故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线。 U/VI/AO？想一想有什么办法可以测出 的电阻？ 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。根据欧

2、姆定律 即可算出小灯泡的电阻。伏安法实验原理 对于小灯泡，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I-U图线就不是直线。电流表外接电流表内接误差偏小偏大比较法计算法试触法电压表变化大电流表变化大测量电路的选择限流式接法分压式接法1.如果限流式和分压式都能用时，优先采用限流式2.如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采用分压接法：(1)用电器的电压或电流要求从零开始连续可调(2)要求用电器的电压或电流变化范围大，但滑动变阻器的阻值小(3)采用限流接法时限制不住，电表总超量程，用电器总超额定值供电电路的选择外接 限流外接

3、分压内接 限流内接 分压电路的组合形式 滑动变阻器采用“分压接法”.可使小灯泡两端的电压从零开始连续变化。 安培表采用“外接法”.可使测出的小灯泡的电压、电流更准确。实验电路图实验电路图电流表：0 0.6A估读到0.01A电压表：0 3V估读到0.01VAA C BVSREL实验操作图1、控制电路2、测量电路顺序：连接电路测量读数03A00.6A精度：0.1A估读到下一位0.40A精度：0.02A估读到末位0.08A03V015V精度：0.1V估读到下一位1.50V精度：0.5V估读到末位7.5V读数=整格数精度+非整格读数（注意有效数字）实验注意事项1.闭合电键S前，滑动变阻器触头应移到使小

4、灯泡分得电压为0的一端。使开关闭合时小灯泡的电压从0开始变化，同时，也为了防止开关刚闭合时小灯泡两端因电压过大而烧坏灯丝。2.小灯泡两端电压不要超过其额定电压。3.连图线时曲线要平滑，不在图线上的数据点应均匀分布在图线两侧，绝对不要画成折线。 (3) 在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴建立坐标系。在坐标系上描出各组数据所对应的点，将描出的点用平滑的曲线连结起来。就得小灯泡的伏安特性曲线。 I/AU/V0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25. (4) 拆除电路，整理仪器。实

5、验步骤 (1)按照如图所示的电路图连接成实验电路（安培表外接，变阻器用分压式，开关处于断开状态，变阻器触头位于电压表读数为零处）。何处？ (2)闭合开关S，移动滑动变阻器触头位置，测出12组不同的电压值U和电流值I。并将测量数据填入表格。U00.20.40.60.81.01.21.62.02.42.83.23.63.8 I实验步骤 (3) 在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴建立坐标系。在坐标系上描出各组数据所对应的点，将描出的点用平滑的曲线连结起来。就得小灯泡的伏安特性曲线。 I/AU/V0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6

6、2.8 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25. (4) 拆除电路，整理仪器。实验步骤【数据处理】1在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系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连结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线实验误差分析1.测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测R真2.测量时读数带来误差3.在坐标纸上描点、作图带来误差例1.某同学在做测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中得到如下一组U和I的数据编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.

7、202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205发光情况 不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光（1）在下图中画出IU图线. （2）从图线上可以看出，当小灯泡的电功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是 。（3）这表明导体的电阻随着温度的升高而 。逐渐增大 增大 例2.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按下图所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零闭合开关后：(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是_导线断路(2)某同学测出电源和小电珠的UI图线如图所示，将小电珠和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0 A，则R_.(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如下图所示中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是 ( )Aa可以作为标准电阻使用Bb能作为标准电阻使用Cb的阻值随电压升高而增大Dc的阻值随电压升高而增大【解析】(1)若调节滑动变阻器，小电珠的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g导线断路(2)由电源的UI线知E3.0 V，r1 ，当小电珠与电阻串联后由闭合电路欧姆定律得EI(RrR灯)