2019_2020版高中物理第二章3第2课时实验描绘小灯泡的伏安特性曲线课件新人教版.pptx

第2课时 实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线,解读实验,科学探究,典例研析,解读实验 掌握基础,科学探究 突破核心,一、数据处理 1.在坐标纸上以U为横轴,I为纵轴,并选取适当的单位.,2.用描点法在坐标纸上标出各组U,I值的对应点位置. 3.用平滑曲线将各点依次连接起来. 4.分析小电珠伏安特性曲线的变化规律. 二、误差分析 1.测量电路存在系统误差,未考虑电压表的分流,造成测得的I值比真实值大. 2.描绘I-U图线时作图不准确造成的偶然误差. 3.测量时读数不准确和在坐标纸上描点不准确引起的误差.,三、注意事项 1.本实验中被测小电珠的电阻值较小,电流表内阻也较小,测量电路必须采用电流表外接法,否则电压表的测量误差很大.,2.本实验一般要求电压、电流从0开始逐渐增大,并测多组数据,因此滑动变阻器采用分压接法. 3.为保证实验安全,开关闭合前变阻器滑片应位于其电阻值最大处. 4.加在灯泡两端的电压不要超过灯泡的额定电压. 5.作图线时曲线要平滑,不在图线上的数据点应均匀分布在图线两侧,不能画成折线.,典例研析 拓展创新,类型一 实验仪器及电路的选择,例1 (2019湖南长沙模拟)要描绘标有“2.5 V 0.2 A”字样的小灯泡的伏安特性曲线,实验要求使加在小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大,且尽量减小实验误差.小兰同学做该实验.可供选择的实验器材有: a.直流电源3 V(内阻不计) b.直流电流表(量程为300 mA,内阻约为5 ) c.直流电流表(量程为3 A,内阻约为0.1 ) d.直流电压表(量程为3 V,内阻约为30 k) e.滑动变阻器(最大阻值为100 ,额定电流为0.5 A) f.滑动变阻器(最大阻值为10 ,额定电流为2 A) g.开关一个,导线若干,(1)实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 ;(选填对应器材前的字母序号),解析:(1)由题意可知,灯泡额定电流为0.2 A=200 mA,电流表应选择b;为方便实验操作,滑动变阻器应选择f.,答案:(1)b f,(2)在如图1所示的虚线框中画出正确的实验电路图(虚线框中已将部分电路画出,请补齐电路的其他部分); (3)将如图2所示的实物图连接完整;,答案:(2)(3)见解析,(3)根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示.,(4)开关闭合前,图1中滑动变阻器的滑片应滑至 (选填“a”或“b”)端.,解析:(4)应让灯泡两端的电压从零开始变化,故开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑至b端.,答案:(4)b,方法总结,(1)在该实验中,小灯泡电阻较小,电流表内阻也较小,若电流表内接(电压表接在小灯泡与电流表电路两端),电压表示数为小灯泡和电流表的电压之和,会远大于灯泡两端电压,造成很大误差,因此电流表应采用外接法(即电压表与小灯泡并联后再串联电流表).,(2)电表量程的选取:实际测量时电表指针应处于表盘的中间位置附近,指针偏角偏小或偏大均会造成较大的测量误差. (3)在滑动变阻器采用分压式连接时,应选用阻值较小的,方便实验中调节器材,获取较多的测量数据.,类型二 伏安特性曲线的描绘及实验结果的应用,例2 (2019湖南岳阳检测)图1为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡额定电压为3 V.,解析:(1)由图1可知,滑动变阻器采用分压接法,灯泡电阻较小,约为几欧姆到十几欧姆,远小于电压表内阻,电流表采用外接法,电路图如图 所示.,答案:(1)电路图见解析,(1)在图2框图中画出与实物电路相应的电路图.,(2)完成下列实验步骤: 闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,应停留在滑动变阻器 (选填“左”或“右”)端; 闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片,增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数并填入表格,直至电压达到额定电压,断开开关; 根据下表表格中的实验数据在图3方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.,答案:(2)左 图见解析,解析:(2)为保护电路安全,开关闭合之前,图中滑动变阻器的滑片应该置于左端. 根据表格中的数据,在I-U坐标系中描点,并通过这些点作平滑曲线,得出小灯泡的I-U图线,如图所示.,解析:(3)从图线上可以得到,当电压逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是先不变,后逐渐增大. 图线表明灯丝的电阻随温度升高而增大.,答案:(3)先不变,后逐渐增大 增大 15.0 ,(3)数据分析: 从图线上可以得到,当电压逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是 . 图线表明灯丝的电阻随温度升高而 . 小灯泡正常工作时的电阻约为 .(