2011届海南鲁科版新课标高中总复习（第1轮）物理第8单元第6课时_实验描绘小灯泡的伏安特性曲线ppt课件

1 电路 实验：描绘小灯泡的 伏安特性曲线 第八章 2 1.实验目的 (1)描绘小灯泡的伏安特性曲线. (2)了解灯泡两端电压、通过灯泡电流和灯泡 电阻的变化关系. 3 2.实验原理 (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I-U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，就 得到小灯泡的伏安特性曲线.在I-U坐标系 中，图线的斜率等于 . 电阻的倒数 4 (2)小灯泡“3.8V，0.3A”的电阻很小，当它 与电流表“00.6A”串联时，电流表的分压 影响很大，故为准确描绘出小灯泡的伏安 特性曲线，电流表应采用 ，为使小 灯泡上的电压能从0开始连续变化，滑动变 阻器应采用 连接. 外接法 分压式 5 3.实验器材小灯泡(3.8V，0.3A)一只，电压表 (03V15V)，电流表(00 6A3A)各一只， 滑动变阻器(20)一只，学生低压直流电源( 或电池组)、开关一只、导线若干、坐标纸、 铅笔. 6 4.实验步骤 (1)确定电流表、电压表的量程，按图8-6 -1连接好电路(注意开关应断开，滑动变 阻器与灯泡并联的部分电阻为零). 图8-6-1 7 (2)闭合开关S，调节滑动变阻器，使电 流表、电压表有较明显示数，记录一组 电压U和电流I值. (3)用同样的方法测量并记录多组U和I值 (均记入自己设计的表格中). (4)在坐标纸上建立一直角坐标系，纵轴 表示电流，横轴表示电压，用平滑曲线 将各数据点连接起来，便得到伏安特性 曲线. (5)整理实验器材. 8 5.注意事项 (1)实验前应先检查电流表、电压表的指针是 否指零，不指零时要先转动定位螺丝使指针 指零. (2)实验过程中，电压表量程变更：U3V时 采用03V量程，当U3V时采用015V量程. (3)读数时，视线要与刻度盘垂直，力求读数 准确. 9 (4)在电压接近灯泡额定电压值时，一定要慢 慢移动触头位置，注意电压表的示数不要超 过小灯泡的额定电压. (5)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；且数据 连接时不能连成折线，误差大的点应当舍去. 10 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中 ，怎样选定电压表、电流表及滑动变阻器等器材 呢? 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，电 压表、电流表和滑动变阻器的选择和确定往往是 容易出错的地方，通常情况下，小灯泡的电阻较 小，且额定电压不太高，允许通过的电流也不太 大，电压表的量程一般选3V，电流表量程一般选 0.6A即可.如果选用的量程太大，在实验时读数 的误差较大.由于滑动变阻器要接成分压式，一般 选用阻值较小的滑动变阻器. 11 小灯泡L（额定电压2.5V,额定 电流250mA） 直流电源E（电动势 3V，内阻不计） 电流表A1(量程300mA，内阻 约0.5) 电流表A2(量程500mA ，内阻约0.2) 电压表V1(量程3V，内阻约 3k) 电压表V2(量程6V， 内阻约6k) 滑动变阻器（最大阻值约 10) 开关S，导线若干 小灯泡的伏安特性曲线 某同学做“描绘小灯泡的伏安法特性曲 线”实验，实验室提供了下表中的器材. 12 (1)为了使实验误差尽可能小，应选用的电流表 是，电压表是. (2)若该同学已正确选用器材，并连接好部分实 验电路，如图8-6-2.请在图中完成其余的电路 连接，要求小灯泡两端的电压能在02.5V范 围连续变化，且尽可能减小实验误差. 图8-6-2 13 (3)该同学在正确完成实验后得到图8-6-3所 示的伏安特性曲线，他从图线中得到“通过小 灯泡的电流随电压的增大而增大”的规律.请你 分析图线再写出两条规律： ; . 图8-6-3 14 (1)小灯泡的额定电流250mA，额定电压 2.5V，为了使读数更精确，则电流表应选A1， 电压表应选V1. (2)要求实验中小灯泡电压在02.5V范围连续 变化，则滑动变阻器应连成分压式接法；实验 尽可能减小误差，在小灯泡电阻不大的情况下 ，采用电流表外接法.电路连接如图. 15 (3)通过小灯泡的电流与电压的变化关系是非 线性关系；小灯泡的电阻随温度的升高而增 大；小灯泡的功率随温度的升高而增大；小 灯泡的电流随电压的增大趋势逐渐平缓等. 16 本题前两问是实验题的常规知识，有创 意的是第(3)问，是开放性问题.符合课改精神 .既考查了分析图象的能力，又考查了语言表 达能力.在总结规律时，答案不一定唯一，有 道理就行，但关键是不能重复. 17 比如此题，如果说了小灯泡的电阻随温度的 升高而增大，就不要再说小灯泡的电阻随电 压的增大而增大了，二者其实是同一个意思. 要从不同的角度去分析，比如，先由图线的 形状说明是线性关系（直线）还是非线性关 系（曲线），再说明纵横坐标物理量间的变 化规律，还可以分析图线的斜率，说明这种 变化的趋势是逐渐加强还是趋于平缓. 18 标有“12V，24W”的灯泡一个 ，为了测定不同电压下该灯泡的消耗功 率(电压2V12V)，现有如下器材： A.直流电源15V(内阻不计)； B.直流电流表00.6A3A(内阻约为1) ； C.直流电流表060mA300mA(内阻约 5); 19 D.直流电压表03V15V(内阻15k); E.直流电压表025V100V(内阻约200k); F.滑动变阻器10、5A； G.滑动变阻器1k、3A. (1)实验中除了导线、开关、灯泡外，上述器 材应选用 (用序号字母表示). (2)为了使实验顺利进行，在如图8-6-4(甲)的 实物图中已经完成部分连线，请完成剩余的 连线. 20 (3)某同学测得灯丝电阻R与灯泡两端电 压变化关系如图8-6-4(乙)所示，由图可 知，正常发光时灯丝的电阻是 . 图8-6-4 21 与热敏电阻特性有关的实验 图8-6-5为某一热敏电阻(电阻值随温度的 改变而改变，且对温度很敏感)的I-U关系曲 线图. 图8-6-5 22 (1)为了通过测量得到图所示I-U关系的 完整曲线，在图8-6-6(a)(b)两个电路中 应选择的是图；简要说明理由(电源电 动势为9V，内阻不计，滑动变阻器的阻 值为0100). (2)在图8-6-6(c)电路中，电源电动势恒 为9V，电流表读数为70mA，定值电阻 R1250.由热敏电阻的I-U关系曲线可 知，热敏电阻两端的电压为V；电阻R2 的阻值为. 23 图8-6-6 24 (1)由图8-6-5可知，热敏电阻的阻值大于 滑动变阻器的最大阻值，并且加在热敏电阻 的电压从零开始增大，图8-6-6(a)电路电压可 从0V调到所需电压，调节范围较大. 25 (2)对图8-6-6(c)所示电路，由欧姆定律 可得流过R1的电流I1= =36mA，设 流过电流表的电流为I，则流过热敏电 阻的电流值为I2=I-I1=34mA.由图8-6-5 的I-U关系曲线可得到此时热敏电阻两 端电压U=5.2V，进而得到电阻R2两端 电压为U2=9V-5.2V=3.8V，其阻值 R2= =111.8. 26 本题是由热敏电阻的I-U关系曲线图来判 断电路的接法，求解电路中其他电阻的阻值 问题，它突出了读图能力和对电路的分析能 力. 27 某实验小组探究一种热敏电阻的温 度特性.现有器材：直流恒流电源(在正常工作 状态下输出的电流恒定).电压表、待测热敏电 阻、保温容器、温度计、开关和导线等. (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度 变化的特性，请你在图8-6-7(a)的实物图上连 线. 28 图8-6-7 29 (2)实验的主要步骤： 正确连接电路，在保温容器中注入适 量冷水，