高中物理 3.6实验2：描绘小灯泡的伏安特性曲线课件 鲁科选修31

1、2021/8/11 星期三1实验2描绘小灯泡的伏安特性曲线2021/8/11 星期三2描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律2021/8/11 星期三31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(U，I)值，在UI坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连结起来2电流表外接：因为小灯泡电阻很小，如果内接电流表，分压明显2021/8/11 星期三43滑动变阻器的两种接法限流接法分压接法电路图闭合电键前滑片位置使滑动变阻器所用的电阻最大(电阻R的电流最小)的位置，上图最左端使滑动变阻器与负载R并联的电阻为零(R为电流、电压为零)处，上图滑片应位于最左端20

2、21/8/11 星期三52021/8/11 星期三6学生电源(46 V直流)、小灯泡(4 V、0.7 A或3.8 V、0.3 A)，电流表(内阻较小)、电压表(内阻很大)，开关和导线、滑动变阻器、坐标纸2021/8/11 星期三7一、连接电路将灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如右图所示电路二、测量与记录测出小灯泡在不同电压下的电流移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格.2021/8/11 星期三8实验次数123456UI实验次数789101112UI2021/8/11 星期三9三、数据处理、整理仪器1画出伏安特性曲线(1)在

3、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连结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线2021/8/11 星期三102拆除电路、整理仪器2021/8/11 星期三111本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法2滑动变阻器应采用分压式连接：目的是为了使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化3UI图线在U01.0 V左右将发生明显弯曲，故在U1.0 V左右绘点要密，以防出现很大误差4建立坐标系时，纵轴表示电压，横轴表示电流，两坐标轴选取的标度要合理，

4、使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸2021/8/11 星期三121由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差2测量时读数带来误差，严格按照读数规则3在坐标纸上描点、作图带来误差用细铅笔，严格标度2021/8/11 星期三13 如下图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5 V的小灯泡的IU特性曲线的实验电路图(1)根据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整2021/8/11 星期三14(2)开关S闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于_端(选填“A”、“B”或“AB中间”)(3)实验中测得有关数据如下表：U/V0.400.801.201.602.002.

5、402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.272021/8/11 星期三15根据表中的实验数据，在下图中画出小灯泡的IU特性曲线(4)当灯泡电压为1.4 V时的功率为_W(保留两位有效数字)2021/8/11 星期三16【解析】(1)实验电路连接如下图：(2)开关S闭合前，应使灯泡两端电压为零，故滑动变阻器滑片应置于A端2021/8/11 星期三17(3)图象如下图：(4)由伏安特性曲线知，当灯泡两端电压为1.4 V时，通过灯泡的电流为0.22 A，则PUI1.40.22 W0.31 W.2021/8/11 星期三181在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，研究的小灯泡

6、标有“3.8 V,0.3 A”，这类灯泡两端电压超过0.5 V，其伏安特性曲线就会有明显弯曲使用的电压表有015 V和 05 V 两个测量范围，使用的电流表有03 A和 00.6 A两个测量范围，在实验中，电压表应选择_测量范围，电流表应选择_测量范围【答案】05 V00.6 A2021/8/11 星期三192以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤：A闭合电键，记下电流表、电压表的一组示数(I，U)，移动变阻器的滑动触头位置，每移动一次记下一组(I，U)值，共测出12组左右的数据B将电流表、电压表、变阻器、电灯、电源、开关正确连接成电路电流表外接，变阻器采用分压式，如上图所示2021

7、/8/11 星期三20C调节触头位置，使闭合电键前触头处于变阻器的左端D按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线(1)以上各步骤中存在错误或不妥之处的是_，应如何改正？(2)将各步骤纠正后，按实验先后顺序排列起来_2021/8/11 星期三21【答案】(1)错误或不妥的步骤是A、C、D.A步骤：测量不同电压下的电流值(I，U)时，应先预设各组数据中的电压U或电流I值，而不是随意测，随意测时会使描点疏密不均匀，画图线时出现较大误差，甚至无法画出IU图线C步骤：闭合电键前应使电灯两端电压为零，即触头应置于变阻器最右端D步骤：应将各点用平滑的曲线连接起来(2)BC

8、AD2021/8/11 星期三223一只小灯泡，标有“3 V1.5 W”字样现要描绘小灯泡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、导线若干2021/8/11 星期三23(1)电压表应选用_；电流表应选用_(将选项代号的字母填在横线上)(2)在该实验中，设计了如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)2021/

9、8/11 星期三24(3)以下是该实验的操作步骤：A将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路B调节滑动变阻器触头的位置，保证闭合开关前使变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大C闭合开关，记下电流表、电压表的一组示数(U，I)，移动变阻器的滑动触头，每移动一次记下一组(U，I)值，共测出12组数据D按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线2021/8/11 星期三25指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改：_.【答案】(1)EC(2)C(3)步骤B不妥，应为：闭合开关前应使变阻器与小灯泡并联部分的电阻为零(或B步骤中，应使滑动变阻器的电阻最小)步骤

10、D有错，应为：按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来2021/8/11 星期三264在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择：A待测小灯泡“3.0 V1.5 W”B电流表(量程3 A，内阻约为1 )C电流表(量程0.6 A，内阻约为5 )D电压表(量程3.0 V，内阻约为10 k)E电压表量程15.0 V，内阻约为50 k)F滑动变阻器(最大阻值为100 ，额定电流50 mA)G滑动变阻器(最大阻值为10 ，额定电流1.0 A)H电源(电动势为4.0 V，内阻不计)I电键及导线等2021/8/11 星期三27(1)为了使实验完成的更好，电流表应选用_；电压表应选用_；滑动变阻器应选用_(只需填器材前面的字母即可)(2)请在虚线框内画出实验电路图2021/8/11 星期三28(3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如上图所示则电压值为_ V，电流值为_ A，小灯泡的实际