2012高中物理 3.6实验2：描绘小灯泡的伏安特性曲线课件 鲁科版选修3-1解析

1、实验2描绘小灯泡的伏安特性曲线,描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律,1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,3滑动变阻器的两种接法,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,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

2、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.,三、数据处理、整理仪器 1画出伏安特性曲线 (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结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线,2拆除电路、整理仪器,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

3、，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，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸,1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,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,(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：,根据表中的实验数据，在下图中画出小灯

4、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),【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,(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.,1在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，研究的小灯泡标有“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

5、_测量范围，电流表应选择_测量范围 【答案】05 V00.6 A,2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,C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_,【答案】(

6、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)BCAD,3一只小灯泡，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 A1 D量程为3 A、内阻约为0.1 的电流表A2 E量程为3 V、内

7、阻约为6 k的电压表V1 F量程为15 V、内阻约为10 k的电压表V2 G开关、导线若干,(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),(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

8、线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线,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,4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,(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,(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