描绘小灯泡的伏安特性曲线.pptVIP

描绘小灯泡的伏安特性曲线 限流和分压电路的选取 1 限流式 限流式电路的特点 1 电压不能从零开始调节 调节范围较小 但电路结构较为简单 2 电能损耗较小 图中变阻器起限流作用 待测电阻Rx的电压可调范围 待测电阻Rx的电流可调范围 闭合S前触头应置 端 2 分压式 分压式电路的特点 1 电压可以从零开始调节到电源电动势 调节范围较大 但电路结构较为复杂 2 电能损耗较大 限流和分压电路的选取 图中变阻器起分压作用 待测电阻Rx的电压可调范围 待测电阻Rx的电流可调范围 闭合S前触头应置 端 通常以限流接法为主 但在下列三种情况下 必须选择分压连接方式 当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻 且实验要求的电压变化范围较大 滑小必分压 2 若采用限流接法 电路中实际电压 或电流 的最小值仍超过负载或电表的额定值时 烧表必分压 3 要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化 零起必分压 四种常用电路图 限流外接 限流内接 分压外接 分压内接 考题举例 例1 测一个阻值约为25k 的电阻 备有下列器材 A 电流表 量程100 A 内阻2k B 电流表 量程700 A 内阻300 C 电压表 量程15V 内阻100k D 电压表 量程50V 内阻500k E 直流稳压电源 电动势15V 允许最大电流1A F 滑动变阻器 最大电阻1k 额定功率1W G 电键 导线若干 1 电流表应选 电压表应选 2 画出测量Rx的原理图 解析 当滑动变阻器滑至0时 电路有最大的电流 B C 伏安法测电阻实验举例 因是大电阻 故电流表应选择内接 滑动变阻器相对于待测电阻而言太小 若采用限流法 将无法控制电路 故滑动变阻器采用分压式电路 一 实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线 二 实验原理 期为了使灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压 所以滑动变阻器分压接法电路 因为小灯泡的电阻值较小 应选用电流表外接法 三 实验器材 小灯泡 电流表 电压表 滑动变阻器 电源 导线 开关 坐标纸 用电流表和电压表测出灯泡在不同电压下的电流 建立U I坐标系 描出的点用平滑的曲线连接起来即得到小灯泡的伏安特性曲线 小灯泡的电阻会随着电压的升高 灯丝温度随之升高 而增大 2 测出小电珠在不同电压下的电流 1 闭合开关S前 滑动变阻器触头应移到最左端 以使开关闭合时小电珠电压能从0开始变化 同时 这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝 四 实验步骤 1 连接电路将小电珠 电流表 电压表 滑动变阻器 电源 开关用导线连接成如图所示电路 2 移动滑动变阻器触头位置 测出12组不同的电压值U和电流值I 并将测量数据填入表格 4 拆除电路 整理仪器 3 画出伏安特性曲线 1 在坐标纸上以U为横轴 以I为纵轴 建立坐标系 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接起来就得到小电珠的伏安特性曲线 五 注意事项1 电路的连接方式 1 电流表应采用外接法 因为小电珠的电阻很小 与0 0 6A电流表串联时 电流表的分压影响不能忽略 2 滑动变阻器应采用分压式连接 目的是为了使小电珠两端的电压能从零开始连续变化 2 闭合开关S前 滑动变阻器触头应移到小电珠分得电压为零的位置 可以使开关闭合时小电珠电压能从零开始变化 同时 也为了防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝 3 U I图线在U 1 0V左右将发生明显弯曲 故在U 1 0V左右测绘点要密 否则将出现很大误差 4 电流表选择0 6A量程 电压表量程选择视小电珠的额定电压而定 即使用的若是 3 8V 0 3A 的小电珠 选用电压表的15V量程 若使用 2 5V 0 6A 的小电珠 则选用电压表的3V量程 6 误差较大的点要舍去 U I图线应是平滑曲线而非折线 且横纵坐标标度适中 5 保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加 到额定值 读出I后立即断开开关 1 由于电压表不是理想电表 内阻并非无穷大 对电路的影响会带来误差 2 在坐标纸上描点 作图带来误差 六 误差分析 例1 某学生用如下图甲所示的器材做 描绘小灯泡的伏安特性曲线 的实验 小灯泡标有 3 8V 1W 的字样 电池组电动势为4 5V 内阻不计 滑动变阻器有两种规格 R1标有 10 2A R2标有 100 20mA 测量时要求小灯泡两端的电压从零开始 并测多组数据 1 滑动变阻器应选用 R1 解析 1 根据小灯泡的额定功率和额定电压 可得其额定电流I P U 0 26A 故滑阻应选R1 2 开始实验前他的实物接线如下图甲所示 请指出该学生实物接线中的错误有哪些 a b c d 电流表选择量程太大 滑动变阻器采取限流接法 导线接在变阻器的滑动触头上 电压表采取串联接入 请就此在下图乙中进行正确的连接 试验 描绘小灯泡的伏安特性曲线 解析 1 根据小灯泡的额定功率和额定电压 可得其额定电流I P U 0 26A 故滑阻应选R1 2 a 滑动变阻器采取限流接法 b 导线接在变阻器的滑动触头上 c 电压表采取串联接入 d 电流表选择量程太大 正确连接如下图所示 答案 见解析 点评 本题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验电路 实验器材的选取 考查学生的分析能力和实验电路的设计能力 2 将你所设计的实验电路图 尽量减小实验误差 画在虚线框中 外接 分压式 烧表必分压 3 用笔画线当导线 根据设计的电路图将实物图连成完整的电路 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 左 烧表必分压 滑小必分压 2 小灯泡的伏安特性曲线如图2 2 15所示 只画出了AB段 由图可知 当灯泡电压由3V变为6V时 其灯丝电阻改变了 5 2 2011年深圳一模 有一个额定电压为2 8V 功率约为0 8W的小灯泡 现要用伏安法描绘这个灯泡的I U图线如图所示 有下列器材供选用 A 电压表 0 3V 内阻6k B 电压表 0 15V 内阻30k C 电流表 0 3A 内阻0 1 D 电流表 0 0 6A 内阻0 5 E 滑动变阻器 10 2A F 滑动变阻器 200 0 5A G 蓄电池 电动势6V 内阻不计 1 画出实验电路图 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 A D E 零起必分压 F 滑动变阻器 200 0 5A G 蓄电池 电动势6V 内阻不计 甲 乙 图6 2 12 当U 2 8V I 0