高中物理实验描绘小电珠的伏安特性曲线-探究导体电阻与其影响因素的定量关系学案新人教版

一、测绘小灯泡的伏安特点曲线1．实验目的掌握伏安法测电阻的电路设计要点是内、外接法的选择．理解小灯泡的伏安特点曲线为什么不是过原点的一条直线．2．实验原理由于电流增大，小灯泡的功率也增大，温度高升，电灯丝资料的电阻率增大，因此电灯丝的电阻增大，因此灯丝电阻其实不是一个定值．由于电流越大，灯丝电阻越大，它的伏安特点曲线I－U图线其实不是一条直线，在该曲线上，任意一点与原点连线的斜率表示该点在此电压与电流下的电阻的倒数，斜率越小，电阻越大．3．实验器材“,”的小灯泡，4～6V学生电源或3～4个电池组，0～100Ω的滑动变阻器，0～15V的电压表，0～的电流表，开关一个、导线若干．4．实验步骤1采用适合的仪器按图751所示的电路连接好．图7512将滑动变阻器滑片调治到A端后，闭合开关．调治滑动变阻器，在灯泡额定电压范围内读取数组不同样的电压值和电流值，并制表记录．断开开关，拆下导线，将仪器恢复原样．以I为纵轴，U为横轴，画出I－U曲线并进行解析．二、研究导体电阻与其影响因素的定量关系1．实验研究：用控制变量法进行研究．保持横截面积和资料两个因素不变的条件下，改变导体长度，测出相应的电阻及导体长度，可得出电阻与导体长度关系．尔后再依次研究电阻与别的两个因素的关系．由于金属丝的电阻较小，为减小误差，测量电阻时应采用电流表外接法．理论研究：依照串通电路的性质，经过逻辑推理，可得出电阻与导体的长度成正比；依照并联电路的性质，经过逻辑推理，可得出电阻与导体的横截面积成反比．1．螺旋测微器如何操作和读数．解答:1构造：图752是常用的螺旋测微器，它的测砧A和固定刻度G固定在框架F上，旋钮K、微调旋钮K′和可动刻度H，测微螺杆in＝，显然不吻合实验要求；且实验数据应包括电压在零周边的数值，故只能用分压接法．实验电路图如右图所示．方法点拨：仪器的选择一般应试虑三方面的因素：一是安全因素．比方经过电源、电表和电阻的电流不能够高出其赞同的最大电流．二是误差因素．比方采用电表量程应试虑尽可能减小测量值的相对误差．三是便于操作，比方选用滑动变阻器时，应试虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调治．变式训练2：有一标有“6V,”的小灯泡，现用图755a所示电路测量其在不同样电压下的实质功率，供应的器材除导线和开关外，还有：A．直流电源6V内阻不计；B．直流电流表0～3A内阻Ω以下；C．直流电流表0～300mA内阻约为5Ω；图755D．直流电压表0～15V内阻约为15Ω；E．滑动变阻器10Ω，2A；F．滑动变阻器1Ω，1实验中电流表应采用_____用序号表示，滑动变阻器应采用_____2试按图a电路将图b所示器材连成电路．解析：1选电流表实际上是选量程．先估计一下经过电流表的电流，由小灯泡的规格可知经过的电流最大不能够超过，因此选C在该题中滑动变阻器接成分压器，此时要求滑动变阻器的电阻比用电器的电阻小，最少应差不多；小灯泡的电阻在正常工作时约为24Ω，因此滑动变阻器不能够选F，应选E，但不应忘记还要核对一下电流可否会高出其赞同值，E的最大赞同电流是2A，实验中的最大电流只有，选E也是安全的．连接实物图实际上是观察仪器的使用方法．这里要注意电表正负接线柱的接法、滑动变阻器做分压器时连接特点．详尽连线时，能够先连主回路，把电源、开关、滑动变阻器连成一个回路；尔后再连上支路，从滑动变阻器的滑动头和一个固定端接出，连上电流表、小灯泡，最后将电压表并联在小灯泡上．连接情况以下列图．3．非线性元件的办理例3：图756a为某一热敏电阻电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感的

I－U

关系曲线图．为了经过测量获取图

756a所示

I－U

关系的完满曲线，在图

756b和图

756c两个电路中应选择的是图

_____；简要说明原由：

电源电动势为

9V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为

0～100Ω解析：为了获取更多的实验数据，常采用图758b测量电路．测量时电压可从0V调到最大值，调治范围较大．方法点拨：要描绘I－U图象一般采用分压电路，此电路电压的取值范围较广．变式训练3：为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件照度能够反响光的强弱，光越强照度越大，照度单位为．某光敏电阻RP在不同样照度下的阻值以下表：照度电阻Ω7540282320181依照表中数据，请在给定的坐标系图757中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．图757答案：光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如上图所示．特点：光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小．2如图758所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，请利用以下器材设计一个简单电路，给1、2两端供应电压，要求当天气渐暗照度降低至时启动照明系统，在虚线框内完成电路