高中物理 第二章 直流电路 第1节 欧姆定律 第2课时 学生实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线课件 教科版选修31.ppt

第2课时学生实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验探究 实验基础 典例研习 实验基础解读实验 萃取精华 一 实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线 分析曲线的变化规律 二 实验原理测出若干组小灯泡两端的电压u和电流i值 然后在坐标纸上以i为纵轴 u为横轴画出i u曲线 三 实验器材小灯泡 3 8v 0 3a 或 9v 0 7a 一个 电压表 0 3v 15v 电流表 0 0 6a 3a 各一个 滑动变阻器 0 20 一个 学生低压直流电源 或电池组 开关一个 导线若干 坐标纸 实验探究探寻结论 提升精度 一 实验操作1 确定电流表 电压表的量程 按图连接好实验电路 2 把滑动变阻器的滑片p调节到a端 经检查无误后 闭合开关s 3 移动滑动变阻器滑片位置 测出12组左右的不同的电压值u和电流值i 并将测量数据填入表格 4 在坐标纸上建立一个直角坐标系 纵轴表示电流 横轴表示电压 用平滑曲线将各数据点连接起来 便得到伏安特性曲线 5 拆去实验电路 整理实验器材 二 误差分析 三 注意事项1 本实验中 因被测小灯泡灯丝电阻较小 因此实验电路必须采用电流表外接法 2 因本实验要作i u图线 要求测出一组包括零在内的电压 电流值 因此变阻器采用分压接法 3 开关闭合前变阻器滑片移至使小灯泡上电压为零处 4 若小灯泡的额定电压较大 实验过程中电压表量程要变更 u3v时采用0 15v量程 5 移动触头要缓慢 要眼睛盯着电压表 当指针指到所设电压值时 停止移动 防止电压过大烧坏电压表 或烧坏小灯泡 6 在坐标纸上建立一个直角坐标系 纵轴表示电流 横轴表示电压 两坐标轴选取的标度要合理 使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸 再用平滑曲线将各数据点连接起来 典例研习通法悟道 拓宽思路 类型一 实验器材 电路及电表的量程选择 例1 有一个小灯泡上标有 4v2w 的字样 现在要用伏安法描绘这个灯泡的i u图线 现有下列器材供选用 a 电压表 0 5v 内阻约10k b 电压表 0 15v 内阻约20k c 电流表 0 3a 内阻约1 d 电流表 0 0 6a 内阻约0 4 e 滑动变阻器 10 2a f 滑动变阻器 500 1a g 学生电源 直流6v 开关 导线若干 1 实验中所用电压表应选 电流表应选用 滑动变阻器应选用 2 在虚线框内画出实验电路图 并根据所画电路图进行实物连接 3 利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图 甲 所示 分析曲线说明小灯泡电阻变化的特点 4 若把电器元件z和小灯泡接入如图 乙 所示的电路中时 通过z的电流为0 22a 已知a b两端电压恒为2 5v 则此时灯泡l的功率约为w 保留两位有效数字 核心点拨 实物图连线时 一般先连接电池组 再从正极出发连接电器元件 遇到并联时应分支路连线 在连图时不能出现交叉 4 由i u图象可知 i 0 22a时对应的电压u 1 4v 所以小灯泡的功率p ui 1 4 0 22w 0 31w 答案 1 ade 2 图见解析 3 小灯泡电阻随温度的升高而增大 4 0 31 类型二 实验数据处理 例2 某同学在做 测绘小灯泡的u i图线 的实验中 得到如下表所示的一组数据 1 试在图中画出u i图线 当u1 40v时 灯丝的温度逐渐升高 其电阻随温度的升高而 解析 1 根据数据进行描点 用平滑的曲线连接各点 如图所示 可以看出当u1 40v时 由u i图线可知 图线的斜率逐渐增大 故其电阻随温度的升高而增大 答案 1 u i图线见解析正不变增大 解析 2 从图像得知 当u1 40v时 图线的斜率逐渐增大