描绘小灯泡的伏安特性曲线.doc

高二物理导学案第二章 恒定电流 第四单元 描绘小灯泡的伏安特性曲线设计人： 审核人： 使用时间：（一）.实验目的：描绘小灯泡的伏安特性曲线（二）.实验原理: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 I 一 U 坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线.（三）.实验器材:小灯泡、 4V 一 6V 学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干（四）.实验步骤: 1 连接电路：将灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图实一 1 所示电路图实一 12 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 组左右不同的电压值 U 和电流值 I ，并将测量数据填入表格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结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线 4 拆除电路、整理仪器（五）.注意事项：1 小灯泡（ 3.8V , 0.3A ）的电阻很小，当它与 O 一 0.6A 的电流表串联时，电流表的分压影响很大，故为准确测出小灯泡的伏安特性曲线，即 U 、 I 的值，电流表应采用外接法；为使小灯泡上的电压能从 O 开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接2 闭合电键 S 前，滑动变阻器触头应移到一端，以使开关闭合时灯泡电压能从0开始变化，同时，这样做也防止开关刚闭合时电灯两端电压过大而烧坏灯丝3 . I 一 U 图线在以U= 1.OV 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灯泡的额定电压而定，即使用的若是“ 3.8V , 0.3A ”的小灯泡，选用电压表的5 V 量程，若选用“2.5V , 0.6A”的小灯泡，则选用电压表的 3v 量程 5 电压接近额定电压值时，一定要缓慢移动触头的位置，当电压指在额定电压处时，测出 I 后，要马上断开开关 6 画I 一 U 曲线时不要画成折线，而应画成平滑的曲线，误差较大的点应当舍去（六）.误差分析：1 由于电压表、电流表不是理想电表，表内阻对电路的影响会带来误差2 测量时读数带来误差 3 在坐标纸上描点、作图带来误差典型例题例1在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：小灯泡L，“3.8 V、0.3 A”电压表V，量程05 V，内阻5 k电流表A1，量程0100 mA，内阻4 电流表A2，量程0500 mA，内阻0.4 滑动变阻器R1，最大阻值10 ，额定电流1.0 A滑动变阻器R2，最大阻值500 ，额定电流0.5 A直流电源E，电动势约为6 V，内阻约为0.5 (1)在上述器材中，滑动变阻器应选 ;电流表应选 .(2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号。(3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在IU坐标系中，描绘出如图756所示的小灯泡的伏安特性曲线根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率)()图756【例2】一般情况下,导体的电阻会随着温度的改变而改变,某同学研究了一白炽灯两端的电压与电流的关系,得到了如下实验数据:请你完成下列工作:（1）在如下图所示的方格纸上画出电流与电压的关系图线.（2）实验过程中用到了下列器材:直流电源、滑动变阻器（最大值为30）、电压表（量程15 V,内阻约为104）、电流表（量程0.6 A,内阻约为0.01）,开关一只及导线若干,请在下图中按实验要求连接实物电路图.（3）某同学根据实验数据及图线作出了下列推论:如果灯泡两端的电压增大20到 V,那么灯泡中通过的电流一定不会大于0.392 A,你认为他的推论是否正确?巩固练习1有一个小灯泡上标有“4 V、2 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用：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7510中甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：_.图7510(2)实验中所用电压表应选_，电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(用序号字母表示)(3)把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图 2（选做）(2010盐城模拟)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按图757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： 图757 图758(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)某同学测出电源和小电珠的UI图线如图758所示，将小电珠和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0 A，则R_ .