實(shí)驗(yàn)：測繪小燈泡的伏安特性曲線課件 新人教版選修3-1

1、同步導(dǎo)學(xué)方案課后強(qiáng)化演練第第2課時(shí)實(shí)驗(yàn)：測繪小燈泡課時(shí)實(shí)驗(yàn)：測繪小燈泡的伏安特性曲線的伏安特性曲線一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?測繪小燈泡的伏安特性曲線測繪小燈泡的伏安特性曲線2分析伏安特性曲線的變化規(guī)律分析伏安特性曲線的變化規(guī)律實(shí) 驗(yàn) 要 點(diǎn) 解 讀對(duì)應(yīng)學(xué)生用書對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P48二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)歐姆定律，在純電阻電路中，電阻兩端的電壓根據(jù)歐姆定律，在純電阻電路中，電阻兩端的電壓和通過電阻的電流呈線性關(guān)系，即和通過電阻的電流呈線性關(guān)系，即UI圖線是一條過原點(diǎn)圖線是一條過原點(diǎn)的直線但是實(shí)際電路中由于各種因素的影響，的直線但是實(shí)際電路中由于各種因素的影響，UI圖線圖線就可能不是直線用伏安法

2、分別測出燈泡兩端電壓及通就可能不是直線用伏安法分別測出燈泡兩端電壓及通過的電流便可繪出過的電流便可繪出UI圖線，其原理圖如圖所示圖線，其原理圖如圖所示三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材小燈泡小燈泡(3.8 V,0.3 A)一個(gè)，電壓表一個(gè)，電壓表(03 V15 V)，電，電流表流表(00.6 A3 A)各一個(gè)，滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，滑動(dòng)變阻器(20 )一個(gè)，學(xué)一個(gè)，學(xué)生低壓直流電源生低壓直流電源(或電池組或電池組)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆紙、鉛筆四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟1按圖連接好實(shí)驗(yàn)電路按圖連接好實(shí)驗(yàn)電路小燈泡的電阻較小，當(dāng)它與電流表小燈泡的電阻較小，當(dāng)它與電流表(00

3、.6 A)串聯(lián)串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大，故為了準(zhǔn)確測繪出小燈泡時(shí)，電流表的分壓影響很大，故為了準(zhǔn)確測繪出小燈泡的伏安特性曲線，電流表應(yīng)采用外接法，為使小燈泡上的伏安特性曲線，電流表應(yīng)采用外接法，為使小燈泡上的電壓能從的電壓能從0開始連續(xù)變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接開始連續(xù)變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法法2把滑動(dòng)變阻器的滑片把滑動(dòng)變阻器的滑片C調(diào)節(jié)到調(diào)節(jié)到A端，經(jīng)檢查無誤端，經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)后，閉合開關(guān)S.3移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置，測出移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置，測出12組左右的不同組左右的不同的電壓值的電壓值U和電流值和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格，并將測量數(shù)據(jù)填入表格.4.拆除實(shí)

4、驗(yàn)電路，整理實(shí)驗(yàn)器材拆除實(shí)驗(yàn)電路，整理實(shí)驗(yàn)器材U(V)00.20.40.60.81.01.21.6I(A)0U(V)2.02.42.83.23.63.8I(A)五、數(shù)據(jù)處理五、數(shù)據(jù)處理1在坐標(biāo)紙上以在坐標(biāo)紙上以U為橫軸為橫軸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)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)紙為宜坐標(biāo)紙為宜)3將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來，就得到小燈將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線泡的伏安特性曲線六、誤差分析六、誤差分

5、析1由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，對(duì)由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，對(duì)電路的影響會(huì)帶來誤差，電流表外接，則電流表示數(shù)偏電路的影響會(huì)帶來誤差，電流表外接，則電流表示數(shù)偏大大2測量時(shí)，讀數(shù)帶來誤差測量時(shí)，讀數(shù)帶來誤差3在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差七、注意事項(xiàng)七、注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查電流表、電壓表是否指零，不指實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查電流表、電壓表是否指零，不指零時(shí)要先轉(zhuǎn)動(dòng)定位螺絲使指針指零零時(shí)要先轉(zhuǎn)動(dòng)定位螺絲使指針指零2實(shí)驗(yàn)過程中，電壓表量程變更：實(shí)驗(yàn)過程中，電壓表量程變更：U3 V時(shí)采用時(shí)采用015 V量程量程3讀數(shù)時(shí)，視線要與刻度盤垂直，力求讀數(shù)準(zhǔn)確讀數(shù)

6、時(shí)，視線要與刻度盤垂直，力求讀數(shù)準(zhǔn)確4當(dāng)電壓接近燈泡額定電壓值時(shí)，一定要慢慢移動(dòng)當(dāng)電壓接近燈泡額定電壓值時(shí)，一定要慢慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置，注意電壓表的示數(shù)不要超過小燈滑動(dòng)變阻器滑片位置，注意電壓表的示數(shù)不要超過小燈泡的額定電壓泡的額定電壓5兩坐標(biāo)軸選取的標(biāo)度要合理，使得根據(jù)測量數(shù)據(jù)兩坐標(biāo)軸選取的標(biāo)度要合理，使得根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的圖線盡量占滿坐標(biāo)紙，且數(shù)據(jù)點(diǎn)連接時(shí)不能連成畫出的圖線盡量占滿坐標(biāo)紙，且數(shù)據(jù)點(diǎn)連接時(shí)不能連成折線，誤差大的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍去折線，誤差大的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍去. 器材選擇及圖線的描繪、電路圖的連接器材選擇及圖線的描繪、電路圖的連接一個(gè)小燈泡的額定電壓為一個(gè)小燈泡的額定電壓為6.3 V，

7、額定電流，額定電流為為0.3 A，用以下所給的實(shí)驗(yàn)器材描繪出小燈泡的伏安特，用以下所給的實(shí)驗(yàn)器材描繪出小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)電路如圖性曲線實(shí)驗(yàn)電路如圖(1)所示所示解 題 方 法 指 導(dǎo)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P49電源電源E1：電動(dòng)勢為：電動(dòng)勢為8.0 V，內(nèi)阻不計(jì)；，內(nèi)阻不計(jì)；電源電源E2：電動(dòng)勢為：電動(dòng)勢為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010 V，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為10 k；電流表電流表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0300 mA，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為1 ； 滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R：最大阻值：

8、最大阻值10 ，額定電流，額定電流1.0 A；開；開關(guān)關(guān)S，導(dǎo)線若干，導(dǎo)線若干(1)依照實(shí)驗(yàn)電路圖將圖依照實(shí)驗(yàn)電路圖將圖(2)中的實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電中的實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路路(2)實(shí)驗(yàn)中電源應(yīng)該選用實(shí)驗(yàn)中電源應(yīng)該選用_；電流表應(yīng)該選用；電流表應(yīng)該選用_(3)實(shí)驗(yàn)測出的數(shù)據(jù)如下表所示，依照這些數(shù)據(jù)在圖實(shí)驗(yàn)測出的數(shù)據(jù)如下表所示，依照這些數(shù)據(jù)在圖(3)所示的坐標(biāo)紙中描繪出該小燈泡的伏安特性曲線所示的坐標(biāo)紙中描繪出該小燈泡的伏安特性曲線.U/V00.5 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 6.3I/A00.050.080.100.120.140.160.18

9、0.200.230.250.270.27【解析】【解析】(1)實(shí)物連線如圖所示；實(shí)物連線如圖所示；(2)由于滑動(dòng)變阻由于滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為器允許通過的最大電流為1 A，如果用，如果用12 V的電源的電源E2，則，則通過滑動(dòng)變阻器的最大電流為通過滑動(dòng)變阻器的最大電流為1.2 A，這個(gè)數(shù)值超過了滑，這個(gè)數(shù)值超過了滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流，故電源不能選動(dòng)變阻器允許通過的最大電流，故電源不能選E2，只能，只能選選E1；由題圖；由題圖(1)可知加在測量部分電路兩端的最大電壓可知加在測量部分電路兩端的最大電壓值為電源值為電源E1的電動(dòng)勢的電動(dòng)勢8 V、而測量電路的總電阻不超過燈、而測量電路

10、的總電阻不超過燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻泡正常發(fā)光時(shí)的電阻(21 )，由此可得到通過電流表的電，由此可得到通過電流表的電流最大值為流最大值為380 mA，因此電流表應(yīng)選，因此電流表應(yīng)選A2；(3)按表中測量按表中測量數(shù)據(jù)描點(diǎn)，將所描各點(diǎn)用平滑線連成曲線，如圖所示數(shù)據(jù)描點(diǎn)，將所描各點(diǎn)用平滑線連成曲線，如圖所示【答案】【答案】見解析見解析 【方法總結(jié)【方法總結(jié)】1器材選擇的原則器材選擇的原則(1)安全性原則：指的是所選用的實(shí)驗(yàn)器材能保證實(shí)安全性原則：指的是所選用的實(shí)驗(yàn)器材能保證實(shí)驗(yàn)安全正常運(yùn)行驗(yàn)安全正常運(yùn)行(2)精確性原則：指的是所選用的實(shí)驗(yàn)器材能盡可能精確性原則：指的是所選用的實(shí)驗(yàn)器材能盡可能地減小誤

11、差地減小誤差(3)方便性原則：指的是所選用的實(shí)驗(yàn)器材要便于操方便性原則：指的是所選用的實(shí)驗(yàn)器材要便于操作作2器材選擇的具體要求器材選擇的具體要求(1)安全性方面安全性方面電源允許的最大電流不能小于電路中的實(shí)際最大電源允許的最大電流不能小于電路中的實(shí)際最大電流電流電壓表或電流表的量程不能小于被測電壓或電流電壓表或電流表的量程不能小于被測電壓或電流的最大值的最大值電路中的限流電阻必須確保電流不能超過允許電路中的限流電阻必須確保電流不能超過允許值值(3)方便性方面方便性方面在使用滑動(dòng)變阻器時(shí)，既要考慮其額定電流要滿足在使用滑動(dòng)變阻器時(shí)，既要考慮其額定電流要滿足要求，又要考慮接入電路的滑動(dòng)變阻器能有效地、方便要求，又要考慮接入電路的滑動(dòng)變阻器能有效地、方便地調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓，讓電流和電壓的變化盡可地調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓，讓電流和電壓的變化盡可能的均勻，呈線性變化因此限流接法中要選用與待測能的均勻，呈線性變化因此限流接法中要選用與待測電阻相近的滑動(dòng)變阻器，分壓接法中要選用小阻值的滑電阻相近的滑動(dòng)變阻器，分壓接法中要選用小阻值的滑動(dòng)變阻器動(dòng)變阻器3伏安特性曲線的描繪伏安特