描绘小灯泡的伏安特性曲线.doc

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1、描绘小灯泡的伏安特性曲线《描绘小灯泡的伏安特性曲线》期末复习云南省盐津县第三中学　蒋显翠一、复习目标 1．学会滑动变阻器的使用方法及连接方式； 2．学会伏安特性曲线的描绘方法和分析伏安特性曲线的变化规律； 3．能解释小灯泡的伏安特性曲线为什么不是一条直线。 二、知识点梳理 1．实验目的 (1)测多组小灯泡的U、I，并绘出I－U图象； (2)分析伏安特性曲线的变化规律，由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系。 2．实验原理 用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组U、I值，在U-I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来。 3．实验器材 小灯泡“3.

2、8V,0.3A”、电压表“0～3V～15V”、电流表“0～0.6A～3A”、滑动变阻器最大阻值20Ω一个、学生低压直流电源或电池组、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。 4．实验器材选取 (1)原则：①安全；②精确；③操作方便。 (2)具体要求 ①电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流，干电池中电流一般不允许超过0.6A； ②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流； ③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值； 8/8描绘小灯泡的伏安特性曲线④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的以上； ⑤从便于操作来考虑，电流表外接：因为小灯泡的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较

3、大；本实验要作出U－I图象，要求测出多组包括零在内的电流、电压值，为使电压能从零开始连续变化，滑动变阻器采用分压式接法；分压式接法要选用小阻值滑动变阻器； ⑥为保护元件不被烧毁，开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最大电阻处，加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电压。 5．实验步骤 (1)  画出电路图(如图)  (2)将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如图所示电路。  (3)测量与记录 移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中。 次数123456789101112电压U/V            电流I/A

4、             (4)数据处理8/8描绘小灯泡的伏安特性曲线 ①在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系 ②在坐标纸上描出各组数据所对应的点，注意两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸； ③将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到了小灯泡的伏安特性曲线。 6．实验结论 描绘出的图线是一条______，它的斜率随电压的增大而______，这表明小灯泡的电阻随电压(温度)升高而______。灯丝的电阻率随温度的升高而增大。灯丝不发光时温度是室温，正常发光时温度很高，其电阻率的变化是很显著的，所以灯丝的阻值随小灯泡两端电压的升高而明显增大，其I－U图线

5、不再是过原点的直线。 7．误差分析 (1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值； (2)测量时读数带来误差； (3)在坐标纸上描点、作图带来误差。 三、典型例题分析 例1．物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清。他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝＝ V＝1.22V。他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据

6、来绘灯泡的U－I图线，进而分析灯泡的额定电压。 A．电压表V(量程3V，内阻约3kΩ) B．电流表A1(量程150mA，内阻约2Ω) C．电流表A2(量程500mA，内阻约0.6Ω) D．滑动变阻器R1(0～20Ω) E．滑动变阻器R2(0～100Ω) 8/8描绘小灯泡的伏安特性曲线F．电源E(电动势4.0V，内阻不计) G．开关S和导线若干 H．待测灯泡L(额定功率0.75W，额定电压未知) (1)在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择________(填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选择________(填“R1”或“R2”)。  (2)在实验

7、过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中。 次数1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310 请你根据实验数据在图中作出灯泡的U－I图线。  (3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________V；这一结果大于1.23V，其原因