高中物理描绘小灯泡伏安特性曲线课件新人教版选修3-1

1、2-11描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线v1描绘小灯泡的伏安特性曲线v2分析曲线的变化规律v3 测量电路的选择v4 供电电路的选择v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UI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 VxRR AxRR 电流表外接电流表内接误差偏小偏大比较法计算法试触法AVxRRR AVxRRR 电压表变化大电流表变化大测量电路的选择测量电路的选择限流式接法分压式接法1、如果限流式和分压式都能用时，优先采用限流式2、如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采用分压接法：(1)用电器的电压或电流

2、要求从零开始连续可调(2)要求用电器的电压或电流变化范围大，但滑动变阻器的阻值小(3)采用限流接法时限制不住，电表总超量程，用电器总超额定值供电电路的选择供电电路的选择外接 限流 外接 分压内接 限流内接 分压电路的组合形式电路的组合形式实验器材的选择三原则实验器材的选择三原则 1.安全因素：通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流.2.误差因素：选择电表时，首先要估算电路中电流、电压的调节范围，依据电压、电流的调节范围选择电表一般依据下列原则：31电表的读数一般不应小于量程的 .使用欧姆表选档时让指针尽可能在中值刻度附近.3.便于操作：选滑动变阻器时，要考虑其允许通过的最大电流和其电

3、压调节范围，又要操作方便（绝大多数电阻丝都能用到） 在不超过量程的前提下，选择小量程电表v学生电源(46 V直流)v小灯泡(4 V、0.7 A或3.8 V、0.3 A)、v电流表(内阻较小)v电压表(内阻很大)v滑动变阻器v开关和导线v坐标纸v1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所示电路v2测出小灯泡在不同电压下的电流v3 移动滑动变阻器触头位置，测出多组不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格（事先设计好）.U/(V)00.20.40.60.81.01.2I/(A)U/(V)1.62.02.42.83.23.63.8I/(A)数据表格v4.画出伏安特性曲线v

4、(1)在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系v(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)v(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v5拆除电路、整理仪器v1本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法v2滑动变阻器应采用分压式连接：目的是为了使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化v3闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处于恰当的位置（应该使其输出电压为零）。v 4建立坐标系时，纵轴表示电压，横轴表示电流，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v5

5、误差较大的点舍去，U-I图像应是平滑曲线而非折线。 v1由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差v2测量时读数带来误差，严格按照读数规则v3在坐标纸上描点、作图带来误差用细铅笔严格标度v有一个小灯泡标有“6 V、0.6 W”的字样，现在要用伏安法测量这个灯泡的IU图线，有下列器材可供选用：vA电压表(05 V，内阻10 k)vB电压表(010 V，内阻20 k)vC电流表(00.3 A，内阻1 )vD电流表(00.6 A，内阻0.4 )vE滑动变阻器(30 ，2 A)vF学生电源(直流9 V)还有开关和导线v 有一个小灯泡标有“6 V、0.6 W”的字样，现在要用伏安法测

6、量这个灯泡的IU图线，有下列器材可供选用：vA电压表(05 V，内阻10 k)vB电压表(010 V，内阻20 k)vC电流表(00.3 A，内阻1 )vD电流表(00.6 A，内阻0.4 )vE滑动变阻器(30 ，2 A)vF学生电源(直流9 V)还有开关和导线v(1)实验中电压表应选_，电流表应选_(用序号字母表示)v(2)为使实验误差尽可能减小，画出实验电路图v【解析】(1)电流表、电压表的选择v由小灯泡的标识“6 V、0.6 W” ，可得额定电流为I10.1 A，在额定电压下的电阻为R60 .为了安全，小灯泡两端所加电压不能超过6 V，(通过小灯泡的电流不能超过0.1 A)，要测IU图

7、线，其电压变化范围应在06 V间因此电压表应选择B，电流表应选择C.v(2)电流表内外接法的选择v由于电流表、电压表内阻的影响，不管采用电流表内接还是外接都将引起系统误差本实验中小灯泡的最大电阻约R160 ，R1RV，为了减小误差，应当用电流表外接法v(3)控制电路的选择v本题中若采用限流电路，其电路中的最小电流是Imin 0.1 A，显然不符合实验要求；且实验数据应包括电压在零附近的数值，故只能用分压接法实验电路图如下图所示【答案】(1)BC (2)如右图 用下列器材组装成描绘电阻用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路，伏安特性曲线的电路，微安表微安表A(量程量程200 A，内阻约，

8、内阻约200 )；电压表电压表V(量程量程3 V，内阻约，内阻约10 k)；电阻电阻R0(阻值约阻值约20 k)；滑动变阻器滑动变阻器R(最大阻值最大阻值50 ，额定电流，额定电流1 A)；电池组电池组E(电动势电动势3 V，内阻不计，内阻不计)；开关开关S及导线若干及导线若干请将如图所示实物连线成为实验电路请将如图所示实物连线成为实验电路用下列器材组装成描绘电阻用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路，伏安特性曲线的电路，微安表微安表A(量程量程200 A，内阻约，内阻约200 )；电压表电压表V(量程量程3 V，内阻约，内阻约10 k)；电阻电阻R0(阻值约阻值约20 k)；滑动变阻

9、器滑动变阻器R(最大阻值最大阻值50 ，额定电流，额定电流1 A)；电池组电池组E(电动势电动势3 V，内阻不计，内阻不计)；开关开关S及导线若干及导线若干请将如图所示实物连线成为实验电路请将如图所示实物连线成为实验电路v例3、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按下图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：(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_.(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如下图所示中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是()vAa可以作为标准电阻使用vBb能作为标准电阻使用vCb的阻值随电压升高而增大vDc的阻值随电压升高而增大v【解析】(1)若调节滑动变阻器，小电珠的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g导线断路v(2)由电源的UI线知E3.0 V，