江苏省涟水中学高中物理 2.10描绘小灯泡的伏安特性曲线教学案 新人教版选修31.doc

高中物理人教版选修3-1教学案：2.10描绘小灯泡的伏安特性曲线【知识要点】一滑动变阻器的两种接法1.限流电路：如图甲所示，实际上滑动变阻器的右边部分并没有电流流过该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，r用两端的电压调节范围：u用u；电流调节范围：i用.即电压和电流不能调至零，因此调节范围较小要使限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大r0.另外，使用该电路时，在接通前滑片p置于电阻最大的位置分压电路：如图乙所示，实质上滑动变阻器的左边部分与r用并联后再与滑动变阻器的右边串联注意滑动变阻器的两端都有电流流过，且电流不相同该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，r用两端的电压调节范围为0u用u，即电压可调到零，电压调节范围大电流调节范围为0i用.使用分压电路，当r0r用时，调节性能好通电前，乙图2.选择：如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采用分压接法：(1)用电器的电压或电流要求从零开始连续可调(2)要求用电器的电压或电流变化范围大，但滑动变阻器的阻值小(3)采用限流接法时限制不住，电表总超量程，用电器总超额定值三实验器材的选择三原则： 1.安全因素：通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流.2.误差因素：选择电表时，首先要估算电路中电流、电压的调节范围，依据电压、电流的调节范围选择电表一般依据下列原则：在不超过量程的前提下，选择小量程电表电表的读数一般不应小于量程的.使用欧姆表选档时让指针尽可能在中值刻度附近.3.便于操作：选滑动变阻器时，要考虑其允许通过的最大电流和其电压调节范围，又要操作方便（绝大多数电阻丝都能用到）电表的读数二描绘小灯泡的伏安特性曲线实验目的：描绘小灯泡的伏安特性曲线。分析曲线变化规律。实验原理：用电流表测流过小灯泡的电流，用电压表测出加在小灯泡两端的电压，测出多组对应的u、i值，在直角坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来。实验器材： 小灯泡、4v6v学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干实验步骤连接电路：将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关用导线按照电路图连接起来。测出小灯泡在不同电压下的电流。移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同电压值u和电流值i，并将测量数据填入已经画好的表格中。画出伏安特性曲线：在坐标纸上以u为横轴，以i为纵轴，建立坐标系。在坐标纸上描出各组数据对应的点。注意横纵坐标的比例标度选取要适中，以使所描图线占据整个坐标纸为宜。将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线拆除电路，整理仪器。注意事项电路的连接方式：电流表应采用外接法：因为小灯泡的电阻很小。滑动变阻器应采用分压式连接：目的是使小灯泡两端电压能从0开始变化。闭合电键s之前，一定要使滑动变阻器的滑片处于恰当的位置（应该使小灯泡被短路）。保持小灯泡电压接近额定值是要缓慢增加，到额定值，记录i后马上断开开关。误差较大的点舍去，u-i图像应是平滑曲线而非折线。【课后作业】1.小灯泡通电后其电流i随所加电压u变化的图线如图所示，p为图线上一点，pn为图线的切线，pq为u轴的垂线，pm为i轴的垂线。则下列说法中正确的是（.）a随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大b对应p点，小灯泡的电阻为rc对应p点，小灯泡的电阻为rd对应p点，小灯泡的功率为图中矩形pqom所围的面积2. 在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按下图1所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零闭合开关后： (1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是_导线断路(2)某同学测出电源的ui图线和小电珠的ui图线如图2所示，将此小电珠和电阻r串联后接到该电源上，要使电路中电流为1.0 a，则r_ .(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是()aa可以作为标准电阻使用 bb能作为标准电阻使用cb的阻值随电压升高而增大dc的阻值随电压升高而增大3.一只小灯泡，标有“3v、0.6w”字样。现用右下图给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻r1。（滑动变阻器最大阻值为10；电源电动势为12v，内阻为1；电流表内阻为1，电压表的内阻为10k）。（1）在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用 （选填“内接”或“外接”）法。滑动变阻器的连接方式应采用 （选填“分压式”或“限流式”）（2）将你所设计的实验电路图（尽量减小实验误差）画在左下方的虚线框中。（3）用笔画线当导线，根据设计的电路图将实物图连成完整电路（图中有三根导线已经接好）。开始时滑动变阻器的滑动触头应该移到最 端（选填“左”或“右”）。（4）若小灯泡发光暗时的电阻为r2，你根据所学的知识可判断出r1与r2的大小关系为：r1 r2（选填“大于”、“等于”或“小于”）4. 用伏安法测量某电阻rx的阻值，现在实验器材如下：a.待测电阻rx：范围在58 ，额定功率1 w b.电流表a1：量程00.6 a(内阻0.2 )c.电流表a2：量程03 a(内阻0.05 ) d.