描绘小灯泡伏安特性曲线.ppt

实验一：描绘小灯泡的伏安特性曲线 1.【实验目的 】 1描绘小灯泡的伏安特性曲线 2分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律 取220V、100W以上功率的废废灯泡的灯丝约丝约 2cm 长长一段。把灯丝丝与两节节干电电池及2.5V小灯泡串联联起 来，闭闭合电键电键 灯泡发发光并且较较亮，再用火柴给给灯 丝丝加热热，可见见小灯泡变变暗。 金属导导体的电电阻随温度升高而增大 做一做 据部分电电路的欧姆定律知，定值电值电 阻R两端的电电 压压U与电电流I成正比，即U=IR，其IU图线图线 是一条 过过原点的直线线。由于小灯泡灯丝丝的电电阻率随着温度 的升高而增大，其电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线应为 曲线线。 U/V I/A O 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UI坐标系中描出各对 应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来 2电流表外接：因为小灯泡的电阻很小， 如果电流表内接，误差明显较大； 滑动变阻器采用分压式接法，使电压能从零 开始连续变化 3.实验电实验电 路 滑动变动变 阻器采用“分压压接法”. 可使小灯泡两端的电压电压 从零开 始连续变连续变 化。 安培表采用“外接法”.可使测测 出的小灯泡的电压电压 、电电流更准 确。 4.实验实验 器材 4V 0.7A”或“3.8V 0.3A”的小灯泡、 电电流表、电压电压 表 、滑动变动变 阻器、 电电源、电键电键 、导导 线线坐标纸、铅笔 (1)按照如图图所示的电电路 图连图连 接成实验电实验电 路（安 培表外接，变变阻器用分 压压式，开关处处于断开状 态态，变变阻器触头头位于电电 压压表读读数为为零处处）。何 处处？ (2)闭闭合开关S，移动动滑 动变动变 阻器触头头位置，测测 出 12组组不同的电压值电压值 U和电电流值值I。并将测测量数据填 入表格。 U00.20.40.60.81.01.21.62.02.42.83.23.63.8 I 5.实验实验 步骤骤 (3) 在坐标纸标纸 上以U为为横轴轴，以I为纵轴为纵轴 建立坐标标系。在坐标标 系上描出各组组数据所对应对应 的点，将描出的点用平滑的曲线线连连 结结起来。就得小灯泡的伏安特性曲线线。 I/A U/V 0 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) 拆除电电路，整理仪仪器。 实验实验 步骤骤 6.【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 7.【误差分析】 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电流表、电压表的读数带来误差，要严格 按照读数规则读数 3在坐标纸上描点、作图带来操作误差 *2.为为使小灯泡上的电压电压 能零开始连续变连续变 化，滑动动 变变阻器应应采用 连连接。 *1.小灯泡的电电阻很小。当它与电电流表串联时联时 ，电电 流表的分压压影响很大，故为为了准确测测出小灯泡的伏 安特性曲线线，故电电流表应应采用 接法。 外 分压压式 *3.本实验实验 中，开关S闭闭合前应应把滑动变动变 阻器的滑动动 触头头置于 的位置。电压电压 表读读数为为零 *4.小灯泡的灯丝丝的电电阻率随温度的升高而增大，故小 灯泡的伏安特性曲线线IU图线应为图线应为 斜率 曲线线。渐渐 小 *5.画UI曲线时线时 不要画成折线线，而应应当画成平滑的曲 线线，对误对误 差较较大的点应应当舍弃为为。 8.注意事项项 例1、某同学在做测绘测绘 小灯泡的伏安特性曲线线的实验实验 中得到 如下一组组U和I的数据 编编号12345678 U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00 I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205 发发光情况 不亮 微亮 逐渐变渐变亮 正常发发光 （1）在下图图中画出IU图线图线 . （2）从图线图线 上可以看出，当小 灯泡的电电功率逐渐渐增大时时，灯丝丝 电电阻的变变化情况是 。 （3）这这表明导导体的电电阻随着温 度的升高而 。 逐渐渐增大 增大 例2、请请按电电路图连图连 接好实实物图图。 例3、某同学研究三种导电导电 元件的伏安特性，他根 据实验实验 中所测测得的数据，分别绘别绘 制了I-U图线图线 ，如 图图所示，下列说说法正确的是 A图图（1）的元件可以作为标为标 准电电阻使用 B图图（2）的阻值值随电压电压 升高而增大 C图图（3）的阻值值随电压电压 升高而增大 D只有图图（2）才是可能的 例4、一个标标有“4 V，3 W”的小灯泡，当小灯泡两 端的电压电压 U由零逐渐渐增大到4 V的过过程中，电压电压 U和 电电流I的关系可用图图像表示，在下列图图中四个图图像中 ，肯定不符合实际实际 的是 I /10-1A U /V 0 6 A B 1.5 1.0 3 例例5 5、小灯泡的一段伏安特性曲小灯泡的一段伏安特性曲线线线线如如图图图图所示，由所示，由图图图图 可知，在可知，在电压电压电压电压 由由3V3V增加到增加到6V6V时时时时，灯，灯丝丝丝丝的的电电电电阻因温度阻因温度 的影响改的影响改变变变变了多少？了多少？ 【例6 】图3中所示器材为某同学测绘额定电压为2.5 V的小 灯泡的IU特性曲线的实验器材 (1)根据实验原理，用笔画线代替导线，将图中的实验电路图 连接完整 (2)开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于 _(选填“A端”、“B端”或“AB中间”)B 图3 (3)实验中测得有关数据如下表： U/V0.400.801.201.602.002.402.80 I/A0.100.160.200.230.250.260.27 根据表中的实验数据，在图4中画出小灯泡的IU特性曲线 图4 1.02.03.0 0.1 0.2 0.3 I/A U/V 例7在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验 中，除标有“6 V 1.5 W”字样的小电珠、导线 和开关外，还有下列器材： A直流电源(6 V，内阻不计) B直流电流表(量程为3 A，内阻0.1 以下) C直流电流表(量程为300 mA，内阻约为5 ) D直流电压表(量程为10 V，内阻约为15 k) E滑动变阻器(10 ，2 A) F滑动变阻器(1 k，0.5 A)实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行 多次测量 (1)实验中电流表应选用_ _，滑动变阻器应选 用_(均用序号表示) C E (2)在虚线框内画出实验电路图 (3)试将如图9所示的器材连成 实物电路 图9 例8.通过实验描绘：一个“2.5V，0.2W”小灯泡的伏安 特性曲线，可供选择的仪器有 A.00.6A，电阻为0.2的电流表 B.0100mA,电阻为5的电流表 C.03V,电阻为10K的电压表 D.015V,电阻为50K的电压表 E.最大电阻为20额定电流为1.0A的滑动变阻器 F.最大电阻为1K额定电流为0.1A的滑动变阻器 G.蓄电池6V、导线、电键 要求实验灯泡电压从零逐渐增大到额定电压。 （1）电压表应选 . 电流表应选 . 滑动变阻器选 . （2）画出电路图 A V V C B E 例9.现现要测测定一个额额定电压电压 4V、额额定功率1.6W的 小灯泡（图图中用 表示）的伏安特性曲线线。要求所测测 电压电压 范围为围为 0.1V4V.现现有器材： 直流电电源E(电动势电动势 4.5V,内阻不计计)， 电压电压 表 (量程4.5V,内阻约为约为 4104), 电电流表 (量程250mA，内阻约为约为 2)， 电电流表 （量程500mA，内阻约为约为 1）, 滑动变动变 阻器R1:阻值值范围围010,额额定电电流2A 滑动变动变 阻器R2:阻值值范围围0200,额额定电电流0.5A 电键电键 S，导线导线 若干。 如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应 该选 用的电流表是 （填“A1”或“A2”）,应该选 用的滑动变 阻器是 （填“R1”或“R2”）。 A2 R1 应选用下图所示的哪个电路进行实验？ 按照正确的电路图连 接下图的实物图 A 通过实验 得到如下数据(I和U分别表示小灯 泡上的电流和电压 ),在上图中画出小灯泡的I 一U曲线 . U/V I/A I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50 U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00 分析方格纸内的小灯泡的I -U曲线,可知小灯泡的电阻随I 变大而 (填“变大”、“变小 ”或“不变”),原因是 . 。 变大 小灯泡灯丝的电阻随. 温度的升高而增大 *2.为为使小灯泡上的电压电压 能零开始连续变连续变 化，滑动动 变变阻器应应采用 连连接。 *1.小灯泡的电电阻很小。当它与电电流表串联时联时 ，电电 流表的分压压影响很大，故为为了准确测测出小灯泡的伏