（渐进式）高中物理 第2章 第4节 实验 测量小灯泡的伏安特性曲线教学案 新人教版选修31.doc

教学案4-3实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线问题1怎样测量小灯泡的电阻？如何处理测量数据才更加合理？知识要点（1）用 测出流过小灯泡的电流，用 测出小灯泡两端的电压，由r=u/i即可测出电阻阻值。（2）为减小实验误差，应测出多组(u，i)值，求出每组的r值，再求出 ；或在iu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，其优点是 。（1）电流表的内接法和外接法的比较安内法安外法电路图误差原因 表的分压 表的分流测量值和真实值的比较r测rxra 测量值 真实值r测 测量值 真实值适用于测量测 (“大”或“小”)电阻或 测 (“大”或“小”)电阻或 问题2某待测小灯泡规格为(“3.0 v 0.3 a”)，学校提供的电源为(4 v6 v直流)、电压表内阻几十k、电流表内阻几个。应选择 电路进行测量。知识要点 测量导体电阻前都应先估算待测电阻的阻值，然后确定采用安培表的哪种接法。 中学阶段的几个典型实验待测电阻都不大，一般均采用 。（2）滑动变阻器的两种接法比较限流式分压式电路组成调压范围e (不计电源内阻) e (不计电源内阻)滑动变阻器的选取变阻器总电阻比待测电阻 ，或与r相差不多，且电压、电流变化不要求从零调起。变阻器总电阻比待测电阻 ，且电压、电流变化要求从 开始调起。电路优缺点电路简单、节能电路复杂、耗电问题3某待测小灯泡规格为(“3.0 v 0.3 a”)，请设计一个电路描绘出它的iu图像、求出其正常工作时的电阻，要求电压从零开始变化到3v。应选择 电路进行测量。知识要点 测量导体电阻时，一般都希望获得的数据据够多，变化范围大，所以首选 电路。 实验操作中，电源不得短路，闭合开关前，干路阻值应调到 值，以防止电流冲击仪器及待测元件。问题4 某同学画出的测量小灯泡伏安特性曲线的原理图如图1所示，请指出该电路的错误。1、有一个小灯泡上标有“4 v2 w”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的iu图线现有下列器材供选择：a电压表(05 v，内阻10 k)b电压表(015 v，内阻20 k)c电流表(03 a，内阻1 )d电流表(00.6 a，内阻0.4 )e滑动变阻器(10 ，2 a)f滑动变阻器(500 ，1 a)g学生电源(直流6 v)、开关、导线若干(1)实验时，选用图2中甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：_(2)实验中所用电压表应选用_，电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(用序号字母表示)。(3)把图3中所示的实验器材用实线连接成实物电路图。2、某同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中得到如下表所示的几组u和i的数据：编号12345678u/v0.200.601.001.401.802.202.603.00i/a0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205(1)在图4中画出iu图象。(2)从图象上可以看出，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是_。(3)这表明小灯泡的电阻随温度的升高而_。3、要测绘一个标有“3 v0.6 w”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 v，并便于操作已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 v，内阻约1 )；电流表(量程为0250 ma，内阻约5 )；电压表(量程为03 v，内阻约3 k)；电键一个、导线若干(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母代号)。a最大阻值20 ，额定电流1 ab最大阻值1 750 ，额定电流0.3 a(2)实验的电路图应选用下列的图_(填字母代号) 学案4-3实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线答案问题1根据欧姆定律，只要测出小灯泡的电压和电流，就可以算出它的电阻。多测几组数据，求r的平均值；多测几组数据，做iu图像，排除误差较大的数据，再从图线上选取数据进行计算。 知识要点（1）电流表、电压表（2）电阻的平均值、可直观地排除误差较大的数据（1）电流表的内接法和外接法的比较安内法：电流、大于、大安外法：电压表、小于、小问题2小灯泡电阻1欧姆，远小于电压表内阻，却接近电流表内阻，宜采用安培表外接法。知识要点 安外法（2）滑动变阻器的两种接法比较 限流式：大分压式：0、小很多、零问题3分压式知识要点 分压式 最大值问题4 右侧多画一笔，滑动触头若移到最左端，电源将被短路。见图1圈出的线段。1、（1）甲图所示的分压式电路，电压可以从零开始调节，更能方便地测多组数据。（2）小灯泡额定电压为4 v，则电压表选05 v的a可是指针偏转较大的幅度，减小读数误差；小灯泡的额定电流i0.5 a，则电流表只能选d；滑动变阻器f的最大阻值远大于小灯泡内阻8 ，与灯泡并联部分的并联电阻变化量过小，分压小、电压表指针偏转幅度难以观察清晰，舍之选e。（3）小灯泡内阻为电流表内阻的20倍，电压表内阻是小灯泡的1 250倍，故电流表采用外接法，如图所示。2、（1）画出iu图象如图所示，曲线开始呈直线状说明开始时电阻不变，后来逐渐靠近u轴说明电阻增大（2）开始不变，后来增大（3）增大3、(1) 根据“灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 v，并便于操作”可知控制电路必定为“分压电路”，而“分