实验八描绘小灯泡的伏安特性曲线

1、实验八描绘小电珠的伏安特性曲线实验八描绘小电珠的伏安特性曲线第七章第七章 恒定电流恒定电流栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流实验目的实验目的1描绘小电珠的伏安特性曲线描绘小电珠的伏安特性曲线2分析曲线的变化规律分析曲线的变化规律实验原理实验原理1用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组端的电压，测出多组(U，I)值，在值，在UI坐标系中描出各对应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点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流2滑动变阻器两种接法的对比

2、滑动变阻器两种接法的对比方式方式内容内容限流接法限流接法分压接法分压接法对比说明对比说明两种接法两种接法电路图电路图负载负载R上上电压调节电压调节范围范围串、并联串、并联关系不同关系不同0UE分压电路调分压电路调节范围大节范围大栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流方式方式内容内容限流接法限流接法分压接法分压接法对比说明对比说明负载负载R上上电流调节电流调节范围范围闭合闭合S前前触头位置触头位置分压电路调分压电路调节范围大节范围大b端端a端端都是为了保都是为了保护电路元件护电路元件栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流3.电路设计电路设计本实验采取电流表外接法，滑动变阻器采取分

3、压式接法本实验采取电流表外接法，滑动变阻器采取分压式接法实验器材实验器材小电珠小电珠(“4 V0.7 A”或或“3.8 V0.3 A”)、46 V学生电学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、坐源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、坐标纸、铅笔标纸、铅笔栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流实验步骤实验步骤1按右图连接好实验电路按右图连接好实验电路2把滑动变阻器的滑片把滑动变阻器的滑片P调调节到节到a端，电路经检查无误后端，电路经检查无误后,闭合开关闭合开关S.3改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电

4、压表的示数压表的示数I和和U，记入表格内，断开开关，记入表格内，断开开关S.4在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流，横轴表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曲线5整理实验器材整理实验器材栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流误差分析误差分析1由于电压表不是理想电表由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大，对电路内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差的影响会带来误差,电流表外接，则电流表示数偏大电流表外接，则电流表示数偏大2测量时读数带来的偶然误差测量时读数带来

5、的偶然误差3在坐标纸上描点、作图带来的偶然误差在坐标纸上描点、作图带来的偶然误差栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流注意事项注意事项1本实验中被测本实验中被测小电珠小电珠灯丝的电阻值较小，因此测量电路必灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法须采用电流表外接法2本实验要作出本实验要作出UI图图 线，要求测出一线，要求测出一 组包括零组包括零 在内的在内的 电电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法流、电压值，故控制电路必须采用分压接法3为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于电路为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于电路图中的图中的a端端4加在加在小电珠小电珠

6、两端的电压不要超过其额定电压两端的电压不要超过其额定电压5连图线时曲线要平滑，不在图线上的数据点应均匀分布在连图线时曲线要平滑，不在图线上的数据点应均匀分布在图线两侧，绝对不要画成折线图线两侧，绝对不要画成折线栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流拓展创新拓展创新测小电珠电阻的另一种方法测小电珠电阻的另一种方法等效替代法等效替代法1实验原理：实验原理：如图所示，两个电压表完全相同且内阻很大如图所示，两个电压表完全相同且内阻很大.移动滑动头移动滑动头,调节电阻箱的示数调节电阻箱的示数,使两个电压表示数相同使两个电压表示数相同,则电则电阻箱的读数即为阻箱的读数即为小电珠小电珠电阻电阻,记下

7、小电珠的电阻和电压记下小电珠的电阻和电压;多次多次移动滑动头移动滑动头,采用相同方法采用相同方法,记下相应电阻箱示数和电压表的记下相应电阻箱示数和电压表的读数读数.在坐标纸上画出在坐标纸上画出RU图线图线,并分析并分析R随随U变化的规律变化的规律.栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流2误差分析：误差分析：小电珠小电珠电阻的测量值不受电表内阻的影响电阻的测量值不受电表内阻的影响,测量误差取决于电压表的灵敏度、电阻箱的精度和读数的测量误差取决于电压表的灵敏度、电阻箱的精度和读数的准确性准确性栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流对实验原理和电路设计的考查对实验原理和电路设计的考查

8、 (2012高考四川卷高考四川卷)某学习小组的同学拟探究某学习小组的同学拟探究小电珠小电珠L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小电珠小电珠L，规格，规格“4.0 V，0.7 A”；电流表电流表A1，量程，量程3 A，内阻约为，内阻约为0.1 ；电流表电流表A2，量程，量程0.6 A，内阻，内阻r20.2 ；电压表电压表V，量程，量程3 V，内阻，内阻rV9 k；栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流标准电阻标准电阻R1，阻值，阻值1 ；标准电阻标准电阻R2，阻值，阻值3 k；滑动变阻器滑动变阻器R，阻值范围，阻值范围010 ；学生电源学生电源E，电

9、动势，电动势6 V，内阻不计；，内阻不计；开关开关S及导线若干及导线若干(1)甲同学设计了如图甲所示的电路来进行测量，当通过甲同学设计了如图甲所示的电路来进行测量，当通过L的的电流为电流为0.46 A时，电压表的示数如图乙所示，此时时，电压表的示数如图乙所示，此时L的电阻为的电阻为_.5栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流(2)乙同学又设计了如图丙所示的电路来进行测量，电压表指乙同学又设计了如图丙所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在针指在最大刻度时，加在L上的电压值是上的电压值是_V.(3)学习小组认为要想更准确地描绘出学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲

10、线完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路请你在乙同学的基础上利用所供器材需要重新设计电路请你在乙同学的基础上利用所供器材,在在图丁所示的虚线框内补画出实验电路图图丁所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器并在图上标明所选器材代号材代号.答案答案 (3)见解析图见解析图4栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流器材的选择与数据处理器材的选择与数据处理 (2013高考天津卷高考天津卷)要描绘一个标有要描绘一个标有“3 V0.6 W”小电珠的伏安特性曲线，小电珠的伏安特性曲线，小电珠小电珠两端的

11、电压需要由零逐渐增两端的电压需要由零逐渐增加到加到3 V，并便于操作已选用的器材有：，并便于操作已选用的器材有：电池组电池组(电动势为电动势为4.5 V，内阻约，内阻约1 )；电流表电流表(量程为量程为0250 mA，内阻约，内阻约5 )；电压表电压表(量程为量程为03 V，内阻约，内阻约3 k)；电键一个、导线若干电键一个、导线若干栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母填字母代号代号)A滑动变阻器滑动变阻器(最大阻值最大阻值20 ， 额定电流额定电流1 A)B滑动变阻器滑动变阻器(最大阻值最大阻值1

12、750 ，额定电流，额定电流0.3 A)AB(2)实验的电路图应选用下列的图实验的电路图应选用下列的图_(填字母代号填字母代号)栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流(3)实验得到实验得到小电珠小电珠的伏安特性曲线如图所示如果将这个的伏安特性曲线如图所示如果将这个小小电珠电珠接到电动势为接到电动势为1.5 V，内阻为，内阻为5 的电源两端，的电源两端，小电珠小电珠消消耗的功率是耗的功率是_W.0.1栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流(3)画出电源的伏安特性曲线，如图所示，两个图线的交点即画出电源的伏安特性曲线，如图所示，两个图线

13、的交点即为小电珠接在电源两端时小电珠中的电流与小电珠两端的电为小电珠接在电源两端时小电珠中的电流与小电珠两端的电压压,U1.0 V，I0.10 A，因此小电珠消耗的功率为，因此小电珠消耗的功率为PUI0.1 W.栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流范例范例某同学利用如图所示的实验电路来探究电阻某同学利用如图所示的实验电路来探究电阻Rx随电压随电压U变化的关系操作如下：变化的关系操作如下：A闭合开关闭合开关S1,单刀双掷开关单刀双掷开关S2拨到拨到a点点,适当调节滑动变阻器适当调节滑动变阻器R,读出电压表示数读出电压表示数U1,保持保持R阻值不变阻值不变,把把S2拨到拨到b点点,调节电

14、阻调节电阻箱箱R的阻值，直到电压表示数仍为的阻值，直到电压表示数仍为U1,电阻箱读数为电阻箱读数为R1栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流B把把S2再拨到再拨到a点，调节点，调节R的阻值，读出电压表示数的阻值，读出电压表示数U2；把；把S2再拨到再拨到b点，调节电阻箱点，调节电阻箱R的阻值，直到电压表示数为的阻值，直到电压表示数为U2,此此时电阻箱读数为时电阻箱读数为R2C改变滑动变阻器改变滑动变阻器R的阻值，重复上述操作，得到几组电的阻值，重复上述操作，得到几组电压表示数与压表示数与R的数据如下表的数据如下表电阻电阻R/5.010.015.025.035.045.0电压电压U/V1.001.501.802.142.322.45栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流(1)请根据实验数据在下图中作出请根据实验数据在下图中作出UR关系图象关系图象答案答案(1)见解析见解析栏目栏目导引导引第七章第七章 恒定电流恒定电流(2)若电压表示数为若电压表示数为2.00 V利用利用(1)中测绘的中测绘的UR图象可得图象可得Rx_ .20解析解析(1)先以实验得到的每一组先以实验得到的每一组(R，U)数据描点，然后用平滑的曲数据描点，然后用平滑的曲线连接以上描点，得到线连接以上描点，得到UR图线如图线如图所示图所示(2)对照对照UR图线，找到图图线，找