中学物理实验教学技能训练 课件26-第3篇第12章 实验41 测绘小灯泡的伏安特性曲线

实验41测绘小灯泡的伏安特性曲线课件制作人：陈晓莉目录01

实验导入

02

实验目的03

实验原理

04

实验方法05

实验器材

06

实验步骤07

数据处理

08

误差分析实验导入01验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析小灯泡亮度变化的物理本质：小灯泡电压、电流的变化

实验目的02验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析1.通过实验测量，绘制小灯泡的伏安特性曲线,理解小灯泡伏安特性曲线的意义。2.掌握分压电路与电流表外接法的设计与连接方式,提升实验操作和数据处理能力。3.培养严谨实验习惯，体会物理规律在生活中的应用。实验原理03验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析

欧姆定律：在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析伏安特性：电阻元件两端加上直流电压，其内部有电流流过，流过电阻元件的电流与两端电压之间的关系称为该电阻元件的伏安特性。伏安特性曲线：习惯上，把以电压为横坐标、电流为纵坐标所作的电流﹣电压关系曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析

金属导体的电阻R不变，通过导体的电流与两端电压成正比。所以特性曲线为过坐标原点，斜率为1/R的直线，也可以描述为电压电流成线性关系。图线不是直线，呈曲线形，电压与电流不成线性关系。（线性电阻元件）（非线性电阻元件）验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析伏安法：根据欧姆定律，测量电阻两端电压和通过电阻的电流来计算电阻阻值的方法。误差电流表测量准确电压表测的电压测量值大于真实值电压表测量准确电流表测的电流测量值小于真实值验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析误差原因：电流表分压（待测电阻的阻值越大，电流表分压越少，误差越小）适合测量大电阻误差原因：电压表分流（待测电阻阻值越小，电压表分流越少，误差越小）适合测量小电阻相对阻值实验方法04验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析1.电流表的接法验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析限流式电路图

分压式电路图2.滑动变阻器的接法验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析限流式分压式优点①电路简单②节能①U可以从0开始调节②U变化范围大缺点①U不能从0开始调节②U变化范围小①电路复杂②能耗大实验伏安法测电阻描绘小灯泡的伏安特性曲线实验器材05验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析电流表电压表小灯泡滑动变阻器开关一个导线若干学生电源实验步骤06验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析1.确定电流表、电压表的量程，照电路图连接好电路。2.闭合开关S，缓慢向右调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压U和电流I值。

实物图

电路图分压式（0-0.6A，0-3V）验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析1.确定电流表、电压表的量程，照电路图连接好电路。

实物图

电路图分压式外接法2.闭合开关S，缓慢向右调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压U和电流I值。验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析1.确定电流表、电压表的量程，照电路图连接好电路。

实物图电路图外接法2.闭合开关S，缓慢向右调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压U和电流I值。滑片拨至最右端验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析1.确定电流表、电压表的量程，照电路图连接好电路。实物图

电路图2.闭合开关S，缓慢向右调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压U和电流I值。滑片拨至最右端验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析3.用同样方法测量并记录约8-10组U值和I值

4.断开开关S，整理好器材。I/AU/V表

：测绘小灯泡伏安特性曲线的实验记录表

不要超过小灯泡的额定电压。验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析表1测绘小灯泡伏安特性曲线的实验记录表I/AU/V4.断开开关S，整理好器材。3.用同样方法测量并记录约8-10组U值和I值

不要超过小灯泡的额定电压。数据处理PleaseenteryourEnglishtitlehere07验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析表1测绘小灯泡伏安特性曲线的实验记录表I/A0.100.130.150.170.190.200.210.220.230.240.25U/V0.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.40.250.200.150.100.05I/A0.40.81.21.62.02.4OU/V注意：连接各点时，不要出现折线。小灯泡的I—U图验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析

I/A0.250.200.150.100.050.40.81.21.62.02.4O

U/V小灯泡的I—U图是一条曲线斜率随电压的增大而减小小灯泡的电阻随电压（温度）的升高而降低。误差分析08验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析本实验的误差主要有三个方面：1.仪器误差：电表内阻影响：由于电压表并不是理想电表，内阻并非无穷大，电流表外接法导致电压表分流，从而导致电压测量值偏大。电表精度影响：电流表和电压表的精度有限，可能导致读数与实际值存在偏差。电源内阻影响：干电池使用过程中内阻增大，导致路端电压不稳定。图电流表外接法示意图验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析2.操作误差：由于人为读数的不确定性，会造成估读误差。滑动变阻器的调节不均匀或不准确会使电流和电压的变化不平稳，进而导致数据点分布不均匀，可能影响曲线的准确性。在坐标纸上描点和作图也会带来偶然误差。3.环境因素的误差：灯泡：使用过程中灯泡可能会老化，其电阻值会随时间发生变化。且灯泡的电阻还与温度有关，温度升高会导致电阻增大，非线性变化导致测量曲线偏离理想状态。验实验导入实验目的实验原理实验方法实验器材实验步骤数据处理误差分析改进方法与注意事项：读数时，尽量使视线垂直于电表刻度盘，仔细读取指针位置，并进行多次测量取平均值，以减小读数误差。尽量在短时间内完成实验，以减少灯泡老化和温度变化对实验结果的影响。在增大电压的过程中，要确保不超过小灯泡的额定电压。实验拓展：不同类型的灯泡对比：可以尝试使用不同功率、不同材质的小灯泡进行实验，对比它们的伏安特性曲线，分析不同灯泡的电