測繪小燈泡伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)

關(guān)于測繪小燈泡伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)第1頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?描繪小燈泡的伏安特性曲線并分析其規(guī)律。1.根據(jù)歐姆定律，用電流表和電壓表分別測出小燈泡在不同電壓下的電流，建立I－U坐標(biāo)系，描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來即得到小燈泡的伏安特性曲線。二、實(shí)驗(yàn)原理：第2頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月2.電流表外接:因?yàn)樾‰娭?2.5V,0.3A)電阻很小,如果電流表內(nèi)接,電流表分壓明顯,誤差明顯較大.為較為準(zhǔn)確測出電壓、電流,電流表采用外接法.滑動變阻器采用分壓式:使電壓能從0開始連續(xù)變化.3.滑動變阻器的限流接法和分壓接法第3頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月4.儀器選擇的三個(gè)原則①安全性原則:通過電源、電流表、電壓表、電阻等的電流不能超過其允許的額定值.②精確性原則:根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要,選取精度合適的儀器,以盡可能減小實(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.第4頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月③操作方便:所選儀器在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)方便,易于操作.如本實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器分壓接入電路,應(yīng)選用小電阻滑動變阻器。只有這樣,在移動滑片調(diào)節(jié)電路時(shí),相應(yīng)用電器上的電壓變化才會均勻、明顯;如果選擇大電阻的滑動變阻器,就會出現(xiàn)在移動滑片調(diào)節(jié)時(shí),剛開始時(shí)用電器上的電壓幾乎不變,過了某位置后又迅速增大的現(xiàn)象,不易于操作.第5頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月三、實(shí)驗(yàn)器材2.5V、0.3A的小燈泡；4V-6V的學(xué)生電源(或3-4個(gè)干電池組成的電池組)；0-10?的滑動變阻器；0-3V的電壓表；0-0.6A的電流表；開關(guān)一個(gè)；導(dǎo)線若干；第6頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月電流表、電壓表(非理想電表)的接法：電流表內(nèi)接；2.滑動變阻器的接法：滑動變阻器并聯(lián)接入電路——分壓電路。四、實(shí)驗(yàn)電路第7頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月五、實(shí)驗(yàn)步驟2．測出小電珠在不同電壓下的電流(1)滑動變阻器觸頭應(yīng)移到最左端，閉合開關(guān)S。這樣做時(shí)為了使開關(guān)閉合時(shí)小電珠電壓能從0開始變化；同時(shí)，這樣做也防止開關(guān)剛閉合時(shí)小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲．1．連接電路將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示電路第8頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)移動滑動變阻器觸頭位置，使滑動變阻器阻值由小到大逐漸改變，在燈泡額定電壓范圍內(nèi)測出12組不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格.第9頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月3．?dāng)嚅_開關(guān)，拆下導(dǎo)線，將儀器恢復(fù)原樣。4.畫出伏安特性曲線(1)在坐標(biāo)紙上以I為縱軸、以U為橫軸，建立坐標(biāo)系．(2)在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(diǎn)．(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)(3)將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來就得到小電珠的伏安特性曲線．第10頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)電壓U比較小的時(shí)候，圖線斜率不變，燈絲電阻不變；當(dāng)電壓升高以后，圖線斜率逐漸減小，小燈泡的電阻隨著電壓的升高(燈絲溫度隨之升高)而增大；原因是金屬的電阻率隨溫度的升高而變大。六、數(shù)據(jù)分析第11頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月1．電路的連接方式(1)電流表應(yīng)采用外接法：因?yàn)樾‰娭榈碾娮韬苄?，與0～0.6A電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響不能忽略；(2)滑動變阻器應(yīng)采用分壓式連接：目的是為了使小電珠兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化．2．閉合開關(guān)S前，滑動變阻器觸頭應(yīng)移到小電珠分得電壓為零的位置，可以使開關(guān)閉合時(shí)小電珠電壓能從零開始變化．同時(shí)，也為了防止開關(guān)剛閉合時(shí)小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲．七、注意事項(xiàng)第12頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月3．U－I圖線在U＝1.0V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U＝1.0V左右測繪點(diǎn)要密，否則將出現(xiàn)很大誤差．4．電流表選擇0.6A量程，電壓表量程選擇視小電珠的額定電壓而定，即使用的若是“2.5V,0.3A”的小電珠，選用電壓表的3V量程，6．誤差較大的點(diǎn)要舍去，U－I圖線應(yīng)是平滑曲線而非折線，且橫縱坐標(biāo)標(biāo)度適中。5．保持小電珠電壓接近額定值時(shí)要緩慢增加，到額定值，讀出I后立即斷開開關(guān)．第13頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月1．由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，對電路的影響會帶來誤差．2．在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差．八、誤差分析第14頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(2011年深圳一模)有一個(gè)額定電壓為2.8V，功率約為

0.8W

的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I－U圖線如圖所示，有下列器材供選用：第15頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月A．電壓表(0～3V，內(nèi)阻6kΩ)B．電壓表(0～15V，內(nèi)阻30kΩ)C．電流表(0～3A，內(nèi)阻0.1Ω)D．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻0.5Ω)E．滑動變阻器(10Ω，2A)F．滑動變阻器(200Ω，0.5A)G．蓄電池(電動勢6V，內(nèi)阻不計(jì))(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，電壓表應(yīng)選用_________，電流表應(yīng)選用_________，滑動變阻器應(yīng)選用_________．(用序號字母表示)ADE零起必分壓第16頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)通過實(shí)驗(yàn)測得此燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由圖線可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為________Ω.(3)若將此燈泡與電動勢6V、內(nèi)阻不計(jì)的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個(gè)阻值為________Ω的電阻．1011.4當(dāng)U=2.8V，I=0.28A額定電壓為2.8V，功率約為

0.8W

的小燈泡第17頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月例1、某學(xué)生用如下圖甲所示的器材做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)，小燈泡標(biāo)有“3.8V，1W”的字樣，電池組電動勢為4.5V（內(nèi)阻不計(jì)），滑動變阻器有兩種規(guī)格：R1標(biāo)有“10Ω，2A”，R2標(biāo)有“100Ω，20mA”．測量時(shí)要求小燈泡兩端的電壓從零開始，并測多組數(shù)據(jù)．(1)滑動變阻器應(yīng)選用

．R1(2)①開始實(shí)驗(yàn)前他的實(shí)物接線如下圖甲所示，請指出該學(xué)生實(shí)物接線中的錯誤有哪些？

a．

；

b．

；

c．

；

d．

．電流表選擇量程太大．滑動變阻器采取限流接法；導(dǎo)線接在變阻器的滑動觸頭上；電壓表采取串聯(lián)接入第18頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月②請就此在下圖乙中進(jìn)行正確的連接．第19頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月例2

一只小燈泡，標(biāo)有“3V,0.6W”字樣．現(xiàn)用如圖所給出的器材測量該小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R1.已知：滑動變阻器最大阻值為10Ω；電源電動勢為12V，內(nèi)阻為1Ω；電流表內(nèi)阻約為1Ω，電壓表的內(nèi)阻約為10kΩ.(1)在設(shè)計(jì)電路的過程中，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)采用________(選填“內(nèi)接”或“外接”)法．滑動變阻器的連接方式應(yīng)采用________(選填“分壓式”或“限流式”)．(2)畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖(盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差)外接分壓式燒表必分壓第20頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)用筆畫線當(dāng)導(dǎo)線，根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖將實(shí)物圖連成完整的電路(圖中有三根導(dǎo)線已經(jīng)接好)．開始時(shí)，滑動變阻器的滑動觸頭應(yīng)該移到最________端(選填“左”或“右”)．左第21頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第23頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第27頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月滑小必分壓第28頁，課件共