第二章特别策划(一)实验描绘小电珠的伏安特性曲课件

特别策划(一)

实验：描绘小电珠的伏安特性曲线

1．描绘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I－U坐标系中描出各对应点，用一条平滑曲线将这些点连接起来，就可以得到小灯泡的伏安特性曲线．

2．小灯泡“3.8V0.3A”的电阻很小，当它与电流表(量程为0.6A)________时，电流表的分压影响很大，故为了准确地描绘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始连续变化，滑动变阻器应采用________接法．电压表串联电流表外分压式特别策划(一)实验：描绘小电珠的伏安特性曲线 1．描绘小电13．如图T1－1所示：当电流表接3A量程时，读数是________，电压表接15V量程时读数是________．图T1－1

解析：0～3A挡电流表的最小刻度值为0.1A，估读到0.1A，故图中读数为1.72A；0～15V电压表的最小刻度值为0.5V，图中读数为10.8V.1.72A10.8V3．如图T1－1所示：当电流表接3A量程时，读24．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：此图象描述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，因而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.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3描绘小电珠的伏安特性曲线【实验目的】(1)练习电压表、电流表、滑动变阻器的使用．(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析其变化规律．(3)学会利用图象处理实验数据．描绘小电珠的伏安特性曲线【实验目的】(1)练习电压表、电流表4【实验原理】(1)原理图：如图T1－2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I－U坐标系中描出各对应点，用一条平滑曲线将这些点连接起来，就可以得到小灯泡的伏安特性曲线．图T1－2【实验原理】(1)原理图：如图T1－2所示． (2)原理5【实验器材】小灯泡、4～6V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、导线若干、开关．【实验步骤】(1)连接电路：将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图T1－2所示电路．(2)测出小电珠在不同电压下的电流．①闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到最左端．②移动滑动变阻器触头的位置，测出多组不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格.【实验器材】小灯泡、4～6V学生电源、滑动变阻器、电压表6U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/V1.62.02.42.83.23.63.8I/A

特别提醒：I－U图线在U0＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0V左右测绘点要密，否则将出现很大误差．(3)拆除电路，整理仪器．U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/V17【数据处理】

(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连接起来，就得到了小电珠的伏安特性曲线．【数据处理】 (1)在坐标纸上以U为横轴、以I为纵轴8【注意事项】(1)电路的连接方式．①电流表应采用外接法：因为小电珠的电阻较小，与电流表串联时，电流表的分压影响不能忽略．②滑动变阻器应采用分压式连接：目的是为了使小电珠两端的电压能从零开始连续变化．

(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，使开关闭合时小电珠电压能从零开始变化，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．【注意事项】(1)电路的连接方式．①电流表应采用外接法：因为9(3)电流表选择0.6A量程．“3.8V0.3A”的小电珠，选用电压表的15V量程；“2.5V0.6A”的小电珠，则选用电压表的3V量程．

(4)保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值，读出I后立即断开开关．

(5)误差较大的点要舍去，I－U图线应是平滑曲线而非折线．(3)电流表选择0.6A量程．“3.8V0.3A”10要点1实验器材的选取及电路的选择

仪器选择的一般顺序是先易后难．首先确定出必须使用而又不必选择的仪器，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)是选择合适量程的电流表和电压表的重要依据．要点1实验器材的选取及电路的选择 仪器选择的一般顺序是先11【例1】在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，使用的小电珠为“6V3W”，其他可供选择的器材有：电压表V1(量程6V，内阻20kΩ)电压表V2(量程20V，内阻60kΩ)电流表A1(量程3A，内阻0.2Ω)电流表A2(量程0.6A，内阻1Ω)变阻器R1(0～1000Ω，0.5A)变阻器R2(0～20Ω，2A)学生电源E(6～8V)开关S及导线若干【例1】在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，使用的小电珠12

实验中要求电压表在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，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6V，额定电流为0.5A，即允许通过小灯泡的电流最大不超过0.5A，最大电压不超过6V．在选择电压表和电流表时，本着安全、精确的原则，安全原则是量程要大于所测电流或电压值，精确原则是量程要尽量小，量 实验中要求电压表在0～6V范围内读取并记录下1213U2

62程越小测量越精确，故电流表应选A2，电压表应选V1；滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节方便的原则．“安全”即流过变阻器的最大电流应小于允许通过的最大电流．“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工作时电阻为R灯＝＝P3Ω＝12Ω，故应选用R2.连接电路时，变阻器采取分压式，电流表外接，原理如图T1－3所示．图T1－3答案：A2

R2

如图T1－3所示．U262程越小测量越精确，故电流表应选A2，电压14【触类旁通】1．一只小灯泡，标有“3V1.5W”字样．现要描绘小灯泡0～3V的伏安特性曲线．实验器材有：A．最大阻值为10Ω的滑动变阻器B．电动势为6V、内阻约为1.0Ω的电源C．量程为0.6A、内阻约为1.0Ω的电流表A1D．量程为3A、内阻约为0.1Ω的电流表A2E．量程为3V、内阻约为6kΩ的电压表V1F．量程为15V、内阻约为10kΩ的电压表V2G．开关、导线若干【触类旁通】1．一只小灯泡，标有“3V1.5W”字15

(1)电压表应选用________；电流表应选用________．

(2)在该实验中，设计了如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)．ECC (1)电压表应选用________；电流表应选用_____16要点2实物图连线

分压电路的实物连接是学习的难点，连线时可先连电源→开关→滑动变阻器两端(阻值最大)，再连接待测电阻支路，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”，同时也要注意电压表和电流表接线柱的“＋”、“－”．必须注意以下两点：连线不能交叉;必须把线接在接线柱上．要点2实物图连线 分压电路的实物连接是学习的难点，连线时17【例2】现在要测量一只额定电压为U＝3V的小电珠L的额定功率P(约为0.3W)．实验室备有如下器材：电流表A1(量程200mA，内阻r1＝10Ω)电流表A2(量程300mA，内阻约为几欧姆)定值电阻R(10Ω)滑动变阻器R1(0～100Ω，0.5A)电源E(E＝5V，内阻r≈1Ω)单刀开关一个、导线若干【例2】现在要测量一只额定电压为U＝3V的小电珠L18(1)设计出实验电路(画在下面的方框中)．图T1－4(2)按(1)中设计的电路图把图T1－4中仪器连接起来．(3)写出主要的操作步骤：(1)设计出实验电路(画在下面的方框中)．图T1－4(2)19＝150mA，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代替，灯泡的额定电压为3V，则流过电流表和定值电阻的电流最大值为Im＝

UR＋r1答案：(1)如图

T1－5所示．(2)如图T1－6所示．图T1－5图T1－6代替电压表．＝150mA，故用A1和R 解析：本实验中要测灯泡电20

(3)①按设计好的电路图连接好电路，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P移至阻值最大的位置．②闭合开关S，移动滑片P，使电流表A1

的示数I1＝

UR＋r1＝

310＋10A＝150mA，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)串联可代替电压表，电压表和定值电阻(电阻箱)并联可代替电流表．表A2的示数I2.③断开开关S，拆除电路，整理仪器． (3)①按设计好的电路图连接好电路，开关S闭合前，滑动21【触类旁通】2．如图T1－7所示为用伏安法测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T1－7【触类旁通】2．如图T1－7所示为用伏安法测量一个定值电22A．待测电阻Rx(约100Ω)B．直流毫安表(量程0～10mA，内阻50Ω)C．直流电压表(量程0～3V，内阻5kΩ)D．直流电源(输出电压4V，内阻不计)E．滑动变阻器(阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A)F．开关1个，导线若干条根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线．A．待测电阻Rx(约100Ω)B．直流毫安表(量程023图4图424U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27要点3数据处理，画伏安特性曲线【例3】某同学在测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I－U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T1－8中画出小灯泡的I－U特性曲线．图T1－8U/V0.400.801.201.602.002.402.825解析：适当建立标度，描点如图T1－9所示．图T1－9答案：如图T1－9所示．解析：适当建立标度，描点如图T1－9所示．图T1－9答26【触类旁通】3．一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，选用下列实验器材描绘小灯泡的伏安特性曲线．电源E1：电动势为3.0V，内阻不计电源E2：电动势为12.0V，内阻不计电压表V：量程为0～3V，内阻约为10kΩ电流表A1：量程为0～3A，内阻约为0.1Ω电流表A2：量程为0～0.6A，内阻约为0.6Ω滑动变阻器R：最大阻值为10Ω，额定电流为1.0A开关S，导线若干【触类旁通】3．一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流27I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00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U－I曲线．图T1－10I/A0.120.210.290.340.380.420.428分压接法；R灯＝＝4Ω，电流表要外接，测量电路如图5所示．

(4)若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率是________(若需作图，可直接画在坐标系中)．解析：(1)因小灯泡的额定电压为2.0V，所以电源选E1，又因小灯泡的额定电流约为0.5A，故电流表选A2.(2)因为小灯泡的电压从0.2V开始，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：U＝1.5－I，作出电源U－I图象与小灯泡的U－I曲线，交点坐标为小灯泡工作时的电压和电流，两者之积为小灯泡的实际功率．分压接法；R灯＝＝4Ω，电流表要外接，测量电路如图5所示．29

(2)如图5所示．(4)0.44W答案：(1)E1

A2(3)如图6所示．

图5图6 (2)如图5所示．答案：(1)E1A2图6301．电流表内、外接的判断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＝Ux＋UA电压表分流I测＝Ix＋IV电阻测量值适用条件RA≪RxRV≫Rx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)1．电流表内、外接的判断电流表内接法电流表外接法电路图误差原31第二章特别策划(一)实验描绘小电珠的伏安特性曲课件32

(3)试探法：按图T1－11所示接好电路，让电压表的一接线柱按电路连接好，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，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．图T1－11 (3)试探法：按图T1－11所示接好电路，让电压表的一33限流式接法分压式接法路图特点①调节电压的范围不能从零

开始变化②闭合开关前一定要使滑片

P置于B端①电压可以从零调节到最大值②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①滑动变阻器的最大阻值远小

于待测电阻的阻值

②电压要求从零变化③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、限流式接法限流式接法分压式接法路特①调节电压的范围不能从零①电压可以从343.误差的分析及注意事项(1)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)本实验要作出I－U图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法．(3)为保护元件不被烧毁，开关闭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过灯泡的额定电压．

记忆口诀：电路连接是关键，先串后并把线连，滑动变阻要分压，电流表外接减误差，电压从零开始变，I－U坐标连曲线，要对图线细研究，得出规律记心间．3.误差的分析及注意事项(1)本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值35U/V0.00.20.51.0I/A0.0000.0500.1000.150U/V1.52.02.53.0I/A0.1800.1950.2050.215【例4】表格中所列数据是测量小灯泡U－I关系的实验数据：图T1－12U/V0.00.20.51.0I/A0.0000.0500.36(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U－I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，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上．已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为__________A.图T1－13(1)分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图____37

解析：(1)由小灯泡U－I关系的实验数据可得，电路中灯泡两端的电压可调为0，只有甲电路具有此功能，而乙图的电路不具此功能．

(2)U－I曲线如图T1－14所示，由所做出的U－I曲线知，曲线上各点与原点连线的斜率越来越大，说明灯泡的电阻越来越大．图T1－14 解析：(1)由小灯泡U－I关系的实验数据可得，电路中灯38答案：(1)甲(2)如图T1－14所示．变大(3)0.07答案：(1)甲(2)如图T1－14所示．变39【触类旁通】

4．(2012年茂名一模)小明同学用下列器材描绘额定电压为3.0V的小灯泡的伏安特性曲线(要求电压变化从零开始)，并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题．A．电流表(0.6A,1Ω)B．电压表(3V,1kΩ)C．滑动变阻器(10Ω，1A)D．电源(4V，内阻不计)【触类旁通】 4．(2012年茂名一模)小明同学用下列器材40(1)用笔画线代替导线，将图T1－15中的实验仪器连成完整的实验电路．图T1－15(2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于________端(填“a”或“b”)．

(3)闭合开关，变阻器的滑片向b端移动，电压表的示数逐渐增大，电流表指针却几乎不动，则电路的故障为__________．(1)用笔画线代替导线，将图T1－15中的实验仪器连成完41

(4)排除故障后，小明完成了实验，并由实验数据画出小灯泡I－U图象如图T1－16中实线所示．由图可确定小灯泡在电压为2.0V时实际功率为________(保留两位有效数字)．图T1－16 (4)排除故障后，小明完成了实验，并由实验数据画出小灯图42

(5)图T1－16是用多用电表欧姆挡“×1”挡直接测量小灯泡灯丝在27℃时电阻值，则阻值为________Ω，若小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R＝k(203＋t)，k为比例常数．根据I－U图中的实线，估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为______________℃. (5)图T1－16是用多用电表欧姆挡“×1”挡直接测量43

(6)若I－U图中的虚线Ⅰ或Ⅱ表示小灯泡真实的伏安特性曲线，与实线相比，虚线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)才是其真实的伏安特性曲线．图T1－17 (6)若I－U图中的虚线Ⅰ或Ⅱ表示小灯泡真实的伏安特性44答案：(1)如图7所示．(3)小灯泡断路(2)a(4)0.38(5)1.51797(6)Ⅱ

图7答案：(1)如图7所示．(2)a(5)1.51745演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！46特别策划(一)

实验：描绘小电珠的伏安特性曲线

1．描绘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I－U坐标系中描出各对应点，用一条平滑曲线将这些点连接起来，就可以得到小灯泡的伏安特性曲线．

2．小灯泡“3.8V0.3A”的电阻很小，当它与电流表(量程为0.6A)________时，电流表的分压影响很大，故为了准确地描绘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始连续变化，滑动变阻器应采用________接法．电压表串联电流表外分压式特别策划(一)实验：描绘小电珠的伏安特性曲线 1．描绘小电473．如图T1－1所示：当电流表接3A量程时，读数是________，电压表接15V量程时读数是________．图T1－1

解析：0～3A挡电流表的最小刻度值为0.1A，估读到0.1A，故图中读数为1.72A；0～15V电压表的最小刻度值为0.5V，图中读数为10.8V.1.72A10.8V3．如图T1－1所示：当电流表接3A量程时，读484．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：此图象描述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，因而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.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49描绘小电珠的伏安特性曲线【实验目的】(1)练习电压表、电流表、滑动变阻器的使用．(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析其变化规律．(3)学会利用图象处理实验数据．描绘小电珠的伏安特性曲线【实验目的】(1)练习电压表、电流表50【实验原理】(1)原理图：如图T1－2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I－U坐标系中描出各对应点，用一条平滑曲线将这些点连接起来，就可以得到小灯泡的伏安特性曲线．图T1－2【实验原理】(1)原理图：如图T1－2所示． (2)原理51【实验器材】小灯泡、4～6V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、导线若干、开关．【实验步骤】(1)连接电路：将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图T1－2所示电路．(2)测出小电珠在不同电压下的电流．①闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到最左端．②移动滑动变阻器触头的位置，测出多组不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格.【实验器材】小灯泡、4～6V学生电源、滑动变阻器、电压表52U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/V1.62.02.42.83.23.63.8I/A

特别提醒：I－U图线在U0＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0V左右测绘点要密，否则将出现很大误差．(3)拆除电路，整理仪器．U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/V153【数据处理】

(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连接起来，就得到了小电珠的伏安特性曲线．【数据处理】 (1)在坐标纸上以U为横轴、以I为纵轴54【注意事项】(1)电路的连接方式．①电流表应采用外接法：因为小电珠的电阻较小，与电流表串联时，电流表的分压影响不能忽略．②滑动变阻器应采用分压式连接：目的是为了使小电珠两端的电压能从零开始连续变化．

(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，使开关闭合时小电珠电压能从零开始变化，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．【注意事项】(1)电路的连接方式．①电流表应采用外接法：因为55(3)电流表选择0.6A量程．“3.8V0.3A”的小电珠，选用电压表的15V量程；“2.5V0.6A”的小电珠，则选用电压表的3V量程．

(4)保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值，读出I后立即断开开关．

(5)误差较大的点要舍去，I－U图线应是平滑曲线而非折线．(3)电流表选择0.6A量程．“3.8V0.3A”56要点1实验器材的选取及电路的选择

仪器选择的一般顺序是先易后难．首先确定出必须使用而又不必选择的仪器，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)是选择合适量程的电流表和电压表的重要依据．要点1实验器材的选取及电路的选择 仪器选择的一般顺序是先57【例1】在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，使用的小电珠为“6V3W”，其他可供选择的器材有：电压表V1(量程6V，内阻20kΩ)电压表V2(量程20V，内阻60kΩ)电流表A1(量程3A，内阻0.2Ω)电流表A2(量程0.6A，内阻1Ω)变阻器R1(0～1000Ω，0.5A)变阻器R2(0～20Ω，2A)学生电源E(6～8V)开关S及导线若干【例1】在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，使用的小电珠58

实验中要求电压表在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，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6V，额定电流为0.5A，即允许通过小灯泡的电流最大不超过0.5A，最大电压不超过6V．在选择电压表和电流表时，本着安全、精确的原则，安全原则是量程要大于所测电流或电压值，精确原则是量程要尽量小，量 实验中要求电压表在0～6V范围内读取并记录下1259U2

62程越小测量越精确，故电流表应选A2，电压表应选V1；滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节方便的原则．“安全”即流过变阻器的最大电流应小于允许通过的最大电流．“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工作时电阻为R灯＝＝P3Ω＝12Ω，故应选用R2.连接电路时，变阻器采取分压式，电流表外接，原理如图T1－3所示．图T1－3答案：A2

R2

如图T1－3所示．U262程越小测量越精确，故电流表应选A2，电压60【触类旁通】1．一只小灯泡，标有“3V1.5W”字样．现要描绘小灯泡0～3V的伏安特性曲线．实验器材有：A．最大阻值为10Ω的滑动变阻器B．电动势为6V、内阻约为1.0Ω的电源C．量程为0.6A、内阻约为1.0Ω的电流表A1D．量程为3A、内阻约为0.1Ω的电流表A2E．量程为3V、内阻约为6kΩ的电压表V1F．量程为15V、内阻约为10kΩ的电压表V2G．开关、导线若干【触类旁通】1．一只小灯泡，标有“3V1.5W”字61

(1)电压表应选用________；电流表应选用________．

(2)在该实验中，设计了如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)．ECC (1)电压表应选用________；电流表应选用_____62要点2实物图连线

分压电路的实物连接是学习的难点，连线时可先连电源→开关→滑动变阻器两端(阻值最大)，再连接待测电阻支路，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”，同时也要注意电压表和电流表接线柱的“＋”、“－”．必须注意以下两点：连线不能交叉;必须把线接在接线柱上．要点2实物图连线 分压电路的实物连接是学习的难点，连线时63【例2】现在要测量一只额定电压为U＝3V的小电珠L的额定功率P(约为0.3W)．实验室备有如下器材：电流表A1(量程200mA，内阻r1＝10Ω)电流表A2(量程300mA，内阻约为几欧姆)定值电阻R(10Ω)滑动变阻器R1(0～100Ω，0.5A)电源E(E＝5V，内阻r≈1Ω)单刀开关一个、导线若干【例2】现在要测量一只额定电压为U＝3V的小电珠L64(1)设计出实验电路(画在下面的方框中)．图T1－4(2)按(1)中设计的电路图把图T1－4中仪器连接起来．(3)写出主要的操作步骤：(1)设计出实验电路(画在下面的方框中)．图T1－4(2)65＝150mA，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代替，灯泡的额定电压为3V，则流过电流表和定值电阻的电流最大值为Im＝

UR＋r1答案：(1)如图

T1－5所示．(2)如图T1－6所示．图T1－5图T1－6代替电压表．＝150mA，故用A1和R 解析：本实验中要测灯泡电66

(3)①按设计好的电路图连接好电路，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P移至阻值最大的位置．②闭合开关S，移动滑片P，使电流表A1

的示数I1＝

UR＋r1＝

310＋10A＝150mA，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)串联可代替电压表，电压表和定值电阻(电阻箱)并联可代替电流表．表A2的示数I2.③断开开关S，拆除电路，整理仪器． (3)①按设计好的电路图连接好电路，开关S闭合前，滑动67【触类旁通】2．如图T1－7所示为用伏安法测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T1－7【触类旁通】2．如图T1－7所示为用伏安法测量一个定值电68A．待测电阻Rx(约100Ω)B．直流毫安表(量程0～10mA，内阻50Ω)C．直流电压表(量程0～3V，内阻5kΩ)D．直流电源(输出电压4V，内阻不计)E．滑动变阻器(阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A)F．开关1个，导线若干条根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线．A．待测电阻Rx(约100Ω)B．直流毫安表(量程069图4图470U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27要点3数据处理，画伏安特性曲线【例3】某同学在测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I－U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T1－8中画出小灯泡的I－U特性曲线．图T1－8U/V0.400.801.201.602.002.402.871解析：适当建立标度，描点如图T1－9所示．图T1－9答案：如图T1－9所示．解析：适当建立标度，描点如图T1－9所示．图T1－9答72【触类旁通】3．一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，选用下列实验器材描绘小灯泡的伏安特性曲线．电源E1：电动势为3.0V，内阻不计电源E2：电动势为12.0V，内阻不计电压表V：量程为0～3V，内阻约为10kΩ电流表A1：量程为0～3A，内阻约为0.1Ω电流表A2：量程为0～0.6A，内阻约为0.6Ω滑动变阻器R：最大阻值为10Ω，额定电流为1.0A开关S，导线若干【触类旁通】3．一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流73I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00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U－I曲线．图T1－10I/A0.120.210.290.340.380.420.474分压接法；R灯＝＝4Ω，电流表要外接，测量电路如图5所示．

(4)若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率是________(若需作图，可直接画在坐标系中)．解析：(1)因小灯泡的额定电压为2.0V，所以电源选E1，又因小灯泡的额定电流约为0.5A，故电流表选A2.(2)因为小灯泡的电压从0.2V开始，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：U＝1.5－I，作出电源U－I图象与小灯泡的U－I曲线，交点坐标为小灯泡工作时的电压和电流，两者之积为小灯泡的实际功率．分压接法；R灯＝＝4Ω，电流表要外接，测量电路如图5所示．75

(2)如图5所示．(4)0.44W答案：(1)E1

A2(3)如图6所示．

图5图6 (2)如图5所示．答案：(1)E1A2图6761．电流表内、外接的判断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＝Ux＋UA电压表分流I测＝Ix＋IV电阻测量值适用条件RA≪RxRV≫Rx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)1．电流表内、外接的判断电流表内接法电流表外接法电路图误差原77第二章特别策划(一)实验描绘小电珠的伏安特性曲课件78

(3)试探法：按图T1－11所示接好电路，让电压表的一接线柱按电路连接好，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，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．图T1－11 (3)试探法：按图T1－11所示接好电路，让电压表的一79限流式接法分压式接法路图特点①调节电压的范围不能从零

开始变化②闭合开关前一定要使滑片

P置于B端①电压可以从零调节到最大值②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①滑动变阻器的最大阻值远小

于待测电阻的阻值

②电压要求从零变化③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、限流式接法限流式接法分压式接法路特①调节电压的范围不能从零①电压可以从803.误差的分析及注意事项(1)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)本实验要作出I－U图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法．(3)为保护元件不被烧毁，开关闭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过灯泡的额定电压．

记忆口诀：电路连接是关键，先串后并把线连，滑动变阻要分