高三物理一轮复习 第7章 第4课时 描绘小灯泡的伏安特性曲线导学案（无答案）.doc

第4课时描绘小灯泡的伏安特性曲线【考纲解读】1.掌握滑动变阻器的使用方法及连接方式.2.掌握伏安特性曲线的描绘方法.3.理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是一条直线【知识要点】1实验原理(1)测多组小电珠的u、i的值，并绘出iu图象；(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系2实验器材小电珠“3.8 v,0.3 a”、电压表“03 v15 v”、电流表“00.6 a3 a”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔3实验步骤(1)画出电路图(如实验原理图甲)(2)将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图乙所示的电路(3)测量与记录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，并将测量数据填入自己设计的表格中(4)数据处理在坐标纸上以u为横轴，i为纵轴，建立直角坐标系在坐标纸上描出各组数据所对应的点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4实验器材选取(1)原则：安全；精确；操作方便(2)具体要求电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流干电池中电流一般不允许超过0.6 a.用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的以上从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器【典型例题】例1.(2013天津9(3)要描绘一个标有“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，并便于操作乙选用的器材有：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、导线若干实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母代号)a滑动变阻器(最大阻值20 ，额定电流1 a)b滑动变阻器(最大阻值1 750 ，额定电流0.3 a)实验的电路图应选用下列的图_(填字母代号)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 v、内阻为5 的电源两端，小灯泡消耗的功率是_w.例2物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75 w，额定电压值已模糊不清他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该小灯泡的电阻约为2 ，然后根据公式计算出该小灯泡的额定电压u v1.22 v他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过小灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘制小灯泡的ui图线，进而分析小灯泡的额定电压a电压表v(量程3 v，内阻约3 k)b电流表a1(量程150 ma，内阻约2 )c电流表a2(量程500 ma，内阻约0.6 )d滑动变阻器r1(020 )e滑动变阻器r2(0100 )f电源e(电动势4.0 v，内阻不计)g开关s和导线若干h待测小灯泡l(额定功率0.75 w，额定电压未知)(1)在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择_(填“a1”或“a2”)；滑动变阻器选择_(填“r1”或“r2”)(2)在实验过程中，该同学将小灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23 v时，发现小灯泡亮度很暗，当达到2.70 v时，发现小灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中.次数1234567u/v0.200.601.001.401.802.202.70i/ma80155195227255279310请你根据表中实验数据在图中作出灯泡的ui图线(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为_v；这一结果大于1.23 v，其原因是_例3.二极管是一种半导体元件，电路符号为，其特点是具有单向导电性某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究据了解，该二极管允许通过的最大电流为50 ma.(1)该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的欧姆挡来判断它的正、负极：当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角比较小，当交换表笔再次测量时，发现指针有很大偏转，由此可判断_ (填“左”或“右”)端为二极管的正极(2)实验探究中他们可选器材如下：a直流电源(电动势3 v，内阻不计) b滑动变阻器(020 )c电压表(量程15 v、内阻约80 k) d电压表(量程3 v、内阻约30 k)e电流表(量程0.6 a、内阻约1 ) f电流表(量程50 ma、内阻约50 )g待测二极管 h导线、开关为了提高测量精度，电压表应选用_，电流表应选用_(填字母序号)(3)实验中测得的数据如下表，请在图坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线.电流i/ma000.21.83.98.614.021.833.550.0电压u/v00.500.751.001.251.501.752.002.252.50(4)同学们将该二极管与阻值为100 的定值电阻串联后接到输出电压恒为3 v的电源两端，则二极管导通时定值电阻的功率为_ w.【拓展训练】1实验原理与电路设计在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，除有一标有“6 v1.5 w”的小灯泡、导线和开关外，还有：a直流电源6 v(内阻不计) b直流电流表03 a(内阻0.1 以下)c直流电流表0300 ma(内阻约为5 ) d直流电压表010 v(内阻约为15 k)e滑动变阻器10 ，2 a f滑动变阻器1 k，0.5 a实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量(1)实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(均用序号表示)(2)在虚线框内画出实验电路图(3) 试将图所示器材连成实验电路2 电路设计某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件，该电学元件上标有“最大电流不超过6 ma，最大电压不超过7 v”，同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线，他们设计的一部分电路如图3所示，图中定值电阻r1 k，用于限流；电流表量程为10 ma，内阻约为5 ；电压表(未画出)量程为10 v，内阻约为10 k；电源电动势e为12 v，内阻不计(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：a阻值0200 ，额定电流0.3 a b阻值020 ，额定电流0.5 a应选择的滑动变阻器是_(填“a”或“b”)正确接线后，测得数据如下表：次数12345678910u/v0.003.006.006.166.2