第四講 實(shí)驗(yàn)八：測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線

1、必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 第四講實(shí)驗(yàn)八：第四講實(shí)驗(yàn)八： 測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線 1描繪小燈泡的伏安特性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線 2分析曲線的變化規(guī)律分析曲線的變化規(guī)律 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 1用電流表測(cè)出流過(guò)小燈泡的電流，用電壓表測(cè)出小用電流表測(cè)出流過(guò)小燈泡的電流，用電壓表測(cè)出小 燈泡兩端的電壓，測(cè)出多組燈泡兩端的電壓，測(cè)出多組(U，I)值，在值，在UI坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)系中描出 各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連結(jié)起來(lái)各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連結(jié)起來(lái) 2電流表外接：因?yàn)樾襞蓦娮韬苄?，如果?nèi)接電流電流表外接：因?yàn)樾襞蓦?/p>

2、阻很小，如果內(nèi)接電流 表，分壓明顯滑動(dòng)變阻器采用分壓式：使電壓能從表，分壓明顯滑動(dòng)變阻器采用分壓式：使電壓能從0開(kāi)始開(kāi)始 連續(xù)變化連續(xù)變化 3滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 接法接法限流式接法限流式接法分壓式接法分壓式接法 電路圖電路圖 特點(diǎn)特點(diǎn) 用電器和滑動(dòng)變阻器的一用電器和滑動(dòng)變阻器的一 部分串聯(lián)，另一部分不起作部分串聯(lián)，另一部分不起作 用；用；調(diào)節(jié)電壓的范圍不能調(diào)節(jié)電壓的范圍不能 從零開(kāi)始變化；從零開(kāi)始變化；閉合開(kāi)關(guān)閉合開(kāi)關(guān) 前一定要使滑片前一定要使滑片P置于置于B端端 用電器和滑動(dòng)變阻器的一部用電器和滑動(dòng)變阻

3、器的一部 分并聯(lián)后和另一部分串聯(lián)；分并聯(lián)后和另一部分串聯(lián)； 電壓可以從零調(diào)節(jié)到最大值；電壓可以從零調(diào)節(jié)到最大值； 合上開(kāi)關(guān)前滑片應(yīng)在合上開(kāi)關(guān)前滑片應(yīng)在A端，端， 以使負(fù)載以使負(fù)載Rx的電壓和電流最小的電壓和電流最小 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 接法接法限流式接法限流式接法分壓式接法分壓式接法 適用條適用條 件件 滑動(dòng)變阻器的最大阻值和滑動(dòng)變阻器的最大阻值和 用電器的阻值差不多且要用電器的阻值差不多且要 求電壓不從零開(kāi)始變化，求電壓不從零開(kāi)始變化， 通常情況下，由于限流式通常情況下，由于限流式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能小，優(yōu)先結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能小，優(yōu)先 使用限流式使用限流式 滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)

4、小于滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于 待測(cè)電阻的阻值；待測(cè)電阻的阻值； 電壓要求從零變化；電壓要求從零變化； 實(shí)驗(yàn)儀器最大允許電流、電壓實(shí)驗(yàn)儀器最大允許電流、電壓 不夠，即連成限流式接法時(shí)，電不夠，即連成限流式接法時(shí)，電 壓或電流超過(guò)電表量程壓或電流超過(guò)電表量程 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 4.儀器選擇的三個(gè)原則儀器選擇的三個(gè)原則 (1)安全性原則：通過(guò)電源、電阻、電流表、電壓表等的電流 不能超過(guò)其允許的額定電流(2)精確性原則：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要， 選取精度合適的儀器，以盡可能的減小實(shí)驗(yàn)誤差電壓表、電流 表指針的偏角要大于滿偏的三分之一(3)操作方便：實(shí)驗(yàn)時(shí)要調(diào) 節(jié)方便，易于操作，比如對(duì)滑

5、動(dòng)變阻器，如果是用分壓法連入電 路的，則應(yīng)選用小阻值的滑動(dòng)變阻器，只有這樣，在移動(dòng)滑片時(shí)， 相應(yīng)的用電器上的電壓變化才會(huì)明顯；如果選用大阻值的滑動(dòng)變 阻器，就會(huì)出現(xiàn)在移動(dòng)滑片時(shí)，剛開(kāi)始時(shí)用電器上的電壓幾乎不 變，過(guò)了某位置后又突然增大的現(xiàn)象，不易操作 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 學(xué)生電源學(xué)生電源(46 V直流直流)、小燈泡、小燈泡(4 V、0.7 A或或3.8 V、0.3 A)、電流表、電流表(內(nèi)阻較小內(nèi)阻較小)、電壓、電壓 表表(內(nèi)阻很大內(nèi)阻很大)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器、 坐標(biāo)紙坐標(biāo)紙 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 一、實(shí)驗(yàn)步驟一、實(shí)驗(yàn)步驟 1

6、.將燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電將燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電 源、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線連接成如右圖所示電路源、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線連接成如右圖所示電路 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 2測(cè)出小燈泡在不同電壓下的電流測(cè)出小燈泡在不同電壓下的電流 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，測(cè)出移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，測(cè)出12組左右不同的電壓值組左右不同的電壓值U和電流值和電流值 I，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格. U/V00.20.40.60.81.01.2 I/A U/V1.62.02.42.83.23.63.8 I/A 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 二、整理儀器、數(shù)據(jù)處理二、整理儀

7、器、數(shù)據(jù)處理 3拆除電路、整理儀器拆除電路、整理儀器 4畫(huà)出伏安特性曲線畫(huà)出伏安特性曲線 (1)在坐標(biāo)紙上以在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，以為橫軸，以I為縱軸，建立坐標(biāo)系為縱軸，建立坐標(biāo)系 (2)在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo) 度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜) (3)將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來(lái)，就得到小燈泡的伏安特性將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來(lái)，就得到小燈泡的伏安特性 曲線曲線 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 1本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)小燈泡燈絲的電阻值較小，因此測(cè)量

8、電路必須采本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)小燈泡燈絲的電阻值較小，因此測(cè)量電路必須采 用電流表外接法用電流表外接法 2滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接：目的是為了使小燈泡兩端的電滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接：目的是為了使小燈泡兩端的電 壓能從壓能從0開(kāi)始連續(xù)變化開(kāi)始連續(xù)變化 3UI圖線在圖線在U01.0 V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U1.0 V左右左右 繪點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)很大誤差繪點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)很大誤差 4建立坐標(biāo)系時(shí)，縱軸表示電壓，橫軸表示電流，兩坐標(biāo)軸選取建立坐標(biāo)系時(shí)，縱軸表示電壓，橫軸表示電流，兩坐標(biāo)軸選取 的標(biāo)度要合理，使得根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出的圖線盡量占滿坐標(biāo)紙的標(biāo)度要合理，使得根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)

9、畫(huà)出的圖線盡量占滿坐標(biāo)紙 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 1由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響會(huì)由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響會(huì) 帶來(lái)誤差帶來(lái)誤差 2測(cè)量時(shí)讀數(shù)帶來(lái)誤差，嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則測(cè)量時(shí)讀數(shù)帶來(lái)誤差，嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則 3在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來(lái)誤差用細(xì)鉛筆，嚴(yán)格標(biāo)度在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來(lái)誤差用細(xì)鉛筆，嚴(yán)格標(biāo)度 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 在在“描繪小燈泡的伏安特性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的實(shí)驗(yàn)儀的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的實(shí)驗(yàn)儀 器如下：器如下： 小燈泡小燈泡L，“3.8 V,0.3 A” 電壓表電壓表V，量程

10、，量程05 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻5 k 電流表電流表A1，量程，量程0100 mA，內(nèi)阻，內(nèi)阻4 電流表電流表A2，量程，量程0500 mA，內(nèi)阻，內(nèi)阻0.4 滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值，最大阻值10 ，額定電流，額定電流1.0 A 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值，最大阻值5 ，額定電流，額定電流0.5 A 直流電源直流電源E，電動(dòng)勢(shì)約為，電動(dòng)勢(shì)約為6 V，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為0.5 導(dǎo)線、電鍵等導(dǎo)線、電鍵等 (1)在上述器材中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選在上述器材中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_；電流表應(yīng)選；電流表應(yīng)選 _(填元件的物理符號(hào)填元件的物理符號(hào)) (2)在虛線

11、框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)的電路圖，并在圖中注明各元件的符號(hào)在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)的電路圖，并在圖中注明各元件的符號(hào) 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 (3)某實(shí)驗(yàn)小組完成實(shí)驗(yàn)后利用實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)某實(shí)驗(yàn)小組完成實(shí)驗(yàn)后利用實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí) 驗(yàn)數(shù)據(jù)在驗(yàn)數(shù)據(jù)在IU坐標(biāo)系中，描繪出如右圖所示的小燈泡坐標(biāo)系中，描繪出如右圖所示的小燈泡 的伏安特性曲線根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷下的伏安特性曲線根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷下 圖中正確的是圖中正確的是(圖中圖中P為小燈泡的功率為小燈泡的功率)() 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 解析：解析：(1)本題變壓器采用分壓接法，通常應(yīng)當(dāng)選用最大阻值小本題變壓器采用分壓接

12、法，通常應(yīng)當(dāng)選用最大阻值小 的滑動(dòng)變阻器，但本題中如果選用的滑動(dòng)變阻器，但本題中如果選用R2，則電路中的電流會(huì)超過(guò)，則電路中的電流會(huì)超過(guò)R2允許通允許通 過(guò)的最大電流，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)當(dāng)選擇過(guò)的最大電流，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)當(dāng)選擇R1.電流表電流表A1的量程太小，故電流的量程太小，故電流 表應(yīng)當(dāng)選擇表應(yīng)當(dāng)選擇A2. 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 答案：答案：(1)R1A2 (2)電路圖如解析圖所示電路圖如解析圖所示 (3)BD 對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的選擇一般分兩步考慮，首先要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的選擇一般分兩步考慮，首先要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求 設(shè)計(jì)好測(cè)量電路，選擇必要的相應(yīng)的器材時(shí)要著重考慮準(zhǔn)確

13、性；然后設(shè)設(shè)計(jì)好測(cè)量電路，選擇必要的相應(yīng)的器材時(shí)要著重考慮準(zhǔn)確性；然后設(shè) 計(jì)供電電路，此時(shí)選擇相應(yīng)的器材時(shí)要著重考慮安全性計(jì)供電電路，此時(shí)選擇相應(yīng)的器材時(shí)要著重考慮安全性 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 一個(gè)小燈泡的額定電壓為一個(gè)小燈泡的額定電壓為2.0 V，額定電流約為，額定電流約為0.5 A，選用下列實(shí)，選用下列實(shí) 驗(yàn)器材描繪小燈泡的伏安特性曲線驗(yàn)器材描繪小燈泡的伏安特性曲線 電源電源E1：電動(dòng)勢(shì)為：電動(dòng)勢(shì)為3.0 V，內(nèi)阻不計(jì)；，內(nèi)阻不計(jì)； 電源電源E2：電動(dòng)勢(shì)為：電動(dòng)勢(shì)為12.0 V，內(nèi)阻不計(jì)；，內(nèi)阻不計(jì)； 電壓表電壓表V：量程為：量程為03 V，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為10 k 電

14、流表電流表A1：量程為：量程為03 A，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為0.1 電流表電流表A2：量程為：量程為00.6 A，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為0.6 ； 滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R：最大阻值為：最大阻值為10 ，額定電流為，額定電流為1.0 A；開(kāi)關(guān)；開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線，導(dǎo)線 若干若干 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 用實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)用實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)(I和和U分別表示小燈泡的電流和電壓分別表示小燈泡的電流和電壓)： (1)實(shí)驗(yàn)中電源應(yīng)選用實(shí)驗(yàn)中電源應(yīng)選用_；電流表應(yīng)選用；電流表應(yīng)選用_ (2)在下面虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖可用的器材有：電壓表、電在下面虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖可用的器材有：電壓表、電 流表、

15、滑線變阻器流表、滑線變阻器(阻值變化范圍阻值變化范圍010 )、電源、小燈泡、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、電源、小燈泡、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線 若干若干 I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50 U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 (3)在下面坐標(biāo)中畫(huà)出小燈泡的在下面坐標(biāo)中畫(huà)出小燈泡的UI曲線曲線 (4)若將本題中的小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)是若將本題中的小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)是1.5 V、內(nèi)阻是、內(nèi)阻是1.0 的電池兩的電池兩 端，問(wèn)小燈泡的實(shí)際功率是多少？端，問(wèn)小燈泡的實(shí)際功率是多少？(簡(jiǎn)要寫(xiě)出求

16、解過(guò)程，若需作圖，可直簡(jiǎn)要寫(xiě)出求解過(guò)程，若需作圖，可直 接畫(huà)在坐標(biāo)系中接畫(huà)在坐標(biāo)系中) 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 答案：答案：(1)E1A2 (2)電路如圖電路如圖 (3)(4)0.44 W 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 (2010重慶卷重慶卷)在探究小燈泡的伏安特性實(shí)驗(yàn)中，所用器材有：燈在探究小燈泡的伏安特性實(shí)驗(yàn)中，所用器材有：燈 泡泡L、量程恰當(dāng)?shù)碾娏鞅?、量程恰?dāng)?shù)碾娏鞅鞟和電壓表和電壓表V、直流電源、直流電源E、滑動(dòng)變阻器、滑動(dòng)變阻器R、電鍵、電鍵 S等，要求燈泡兩端電壓從等，要求燈泡兩端電壓從0 V開(kāi)始變化開(kāi)始變化 (1)

17、實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用_接法接法(填填“分壓分壓”或或“限限 流流”) (2)某同學(xué)已連接如圖甲所示的電路，在連接最后一根導(dǎo)線的某同學(xué)已連接如圖甲所示的電路，在連接最后一根導(dǎo)線的c端到端到 直流電源正極之前，請(qǐng)指出其中僅有的直流電源正極之前，請(qǐng)指出其中僅有的2個(gè)不當(dāng)之處，并說(shuō)明如何改正。個(gè)不當(dāng)之處，并說(shuō)明如何改正。 A_；B._ 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 (3)電路連接正確后，分別測(cè)得兩只燈泡電路連接正確后，分別測(cè)得兩只燈泡L1和和L2的伏安特性曲線如的伏安特性曲線如 圖乙中圖乙中和和所示，然后將燈泡所示，然后將燈泡L1、L2與電池組與電池組(電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均恒定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均恒定) 連成圖丙所示電路，多次測(cè)量后得到通過(guò)連成圖丙所示電路，多次測(cè)量后得到通過(guò)L1和和L2的電流平均值分別為的電流平均值分別為 0.30 A和和0.60 A. 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 必考部分 選修3-1 第七章 恒定電流 A在圖乙中畫(huà)出電池組路端電壓在圖乙中畫(huà)出電池組路端電壓U和電流和電流I的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線 B由該曲線可知電池組的電動(dòng)勢(shì)為由該曲線可知電池組的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)V，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為 _.(取取2位有效數(shù)字位有效數(shù)字) 解析：解析：(1)因?yàn)闊襞輧啥说碾妷阂獜囊驗(yàn)闊襞輧啥?/p>