实验描绘小电珠的伏安特性曲线课件

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1、第八章电路第4课实验：描绘小电珠的伏安特性曲线1．滑动变阻器的限流接法和分压接法方式内容限流接法分压接法对比说明两种接串、并联法电路图关系不同负载R分压电上电压0≤U≤E路调节调节范围范围大负载R分压电上电流路调节调节范围范围大闭合S都是为前触头b端a端了保护位置电路元件由上表可以看出：滑动变阻器的分压式接法中，电压和电流的调节范围很大，限流式接法较节能．2．两种接法的选择仪器的选取与电路设计【例1】有一个小灯泡标有“6V、0.6W”的字样，现在要用伏安法测量这个灯泡的IU图线，有下列器材可供选用：A．电压表(0～3V，内阻10kΩ)B．电压表(0～10V，内阻20kΩ)C．电流

2、表(0～0.3A，内阻1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻0.4Ω)E．滑动变阻器(30Ω，2A)F．学生电源(直流9V)，还有开关和导线(1)实验中电压表应选________，电流表应选________．(用序号字母表示)(2)为使实验误差尽可能减小，画出实验电路图．解析：(1)电流表、电压表的选择．由小灯泡的标识可知其额定电压为U1＝6V，额定电流为I1＝0.1A，在额定电压下的电阻为R＝60Ω，为了安全，小灯泡两端所加电压不能超过6V，(通过小灯泡的电流不能超过0.1A)，要测IU图线，其电压变化范围应在0～6V间．因此电压表应选择B，电流表应选择C.(2)电流表内外接法的

3、选择．由于电流表、电压表内阻的影响，不管采用电流表内接还是外接都将引起系统误差．本实验中小灯泡的最大电阻约R1＝60Ω，R1≪RV，为了减小误差，应当用电流表外接法．(3)控制电路的选择．用伏安法测量灯泡的IU图线，电压要求从0开始变化，故滑动变阻器选择分压器电路，电路如下：答案：(1)BC(2)见上图电表量程选择与实物连图的技巧【例2】某同学为了描绘额定电压为2.5V，额定功率为1.5W的小灯泡L的UI图象．现提供下图所示的器材，其中电源的电动势为3V，内阻不计．要求尽可能准确地测定小灯泡两端的电压U与流过的电流I.(1)把实物图正确连成实验电路．(2)根据你所连接的电路，在开

4、关闭合之前，滑动变阻器的触头P应先移在________端．解析：(1)由于小灯泡额定电压为2.5V，额定功率为1.5W，则额定电流为0.6A．因此选择电压表的量程为3V，电流表的量程为0.6A．小灯泡的电阻约4.2Ω为低阻，故电流表应外接．滑动变阻器采用分压式接法．(2)在滑动变阻器下列两个接线柱中，若测量电路在左端，则在开关闭合之前，滑动变阻器的触头P应先移在A端；若测量电路在右端，则在开关闭合之前，滑动变阻器的触头P应先移在B端．答案：(1)如下图所示(2)A(或最左端)方法点窍本题在连接实物图的时候，要注意电流表及电压表的量程，根据实验要求分析与选择，这是本实验实物连图隐含

5、的．其实滑动变阻器分压式连接要注意把电源与开关串联后接至其最大值处，然后从下端及上端各取一端接至上方测量电路，这也是本题的难点．实验拓展探究【例3】(2013·杭州模拟)某同学在研究标有“3V，0.3A”字样的小灯泡的伏安特性曲线的实验中得到一组U和I的数据：编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.000.020.060.100.140.170.190.200.20I/A00000005(1)在虚线框内画出实验电路图．(2)在图中的方格纸内画出IU图线．(3)根据IU图线分析知小灯泡的电阻随温度的升高而________．(4)小灯泡工

6、作电压为3V时，测得实际电功率为________W.解析：(1)因实验是描绘元件的伏安特性曲线，故滑动变阻器应采用分压接法，由实验数据知小灯泡的电阻为10Ω左右，故电流表应外接，实验电路如图所示．(2)描点连线之后IU图线如图所示．(3)由所绘图象知，曲线的斜率减小，故电阻增大．(4)U＝3.00V时I＝0.205A，故功率为0.615W或0.62W.答案：(1)、(2)见解析(3)增大(4)0.615或0.62