福建省2012高三物理一轮复习 7.5实验八描绘小灯泡的伏安特性曲线课件.ppt

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1、第5讲实验八　描绘小灯泡的伏安特性曲线1．描绘小灯泡的伏安特性曲线．2．分析曲线的变化规律．1．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结起来．2．电流表外接：因为小灯泡电阻很小，如果内接电流表，分压明显．3．滑动变阻器采用分压式：使电压能从0开始连续变化．学生电源(4～6V直流)、小灯泡(4V、0.7A或3.8V、0.3A)，电流表(内阻较小)、电压表(内阻很大)，开关和导线、滑动变阻器、坐标纸．1．将灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导

2、线连接成如图所示电路．2．测出小灯泡在不同电压下的电流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，并将测量数据填入表格.U/(V)00.20.40.60.81.01.21.6I/(A)U/(V)2.02.42.83.23.63.8I/(A)3.画出伏安特性曲线(1)在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系．(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点．(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)．(3)将描出的点用平滑的曲线连结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线．4．拆除电路、整理仪器1．本实验中被测小灯泡灯

3、丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．2．滑动变阻器应采用分压式连接：目的是为了使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化．3．U－I图线在U0＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0V左右绘点要密，以防出现很大误差．4．建立坐标系时，纵轴表示电压，横轴表示电流，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．1．由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差．2．测量时读数带来误差，严格按照读数规则．3．在坐标纸上描点、作图带来误差．用细铅笔严格标度．有一个小灯泡标有“6V,0.6W”的字样，现在要用

4、伏安法测量这个灯泡的I－U图线，有下列器材可供选用：A．电压表(0～5V，内阻10kΩ)B．电压表(0～10V，内阻20kΩ)C．电流表(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

5、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I－U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)控制电路的选择本题中若采用限流电路，其电路中的最小电流是Imin＝0.1A，显然不符合实验要求；且实验数据应包括电压在零附近的数值，故只能用分压接法．实验电路图如下图所示．(2009年盐城模拟)在“描绘小

6、电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按下图所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是________导线断路．(2)某同学测出电源和小电珠的U－I图线如图所示，将小电珠和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0A，则R＝________Ω.(3)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如下图所示中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是()A．a可以作为标准电阻使用

7、B．b能作为标准电阻使用C．b的阻值随电压升高而增大D．c的阻值随电压升高而增大【解析】(1)若调节滑动变阻器，小电珠的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g导线断路．(2)由电源的U－I线知E＝3.0V，r＝1Ω，当小电珠与电阻串联后由闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋r＋R灯)又由小电珠的U－I线得R灯＝＝1.2Ω解得R＝0.8Ω(3)因a元件的I－U线是直线，说明电阻随电压的变化不变，故可作为标准电阻，故A对，B错．因I－U线的斜率倒数表示电阻值的变化，故C对D错，选A、C.【答案】(1)g(2)0.8

8、(3)AC1．一只小灯泡，标有“3V,1.5W”字样．现要描绘小灯泡0～3V的伏安特性曲线．实验器材有：A．最大阻值为10