实验1测绘小灯泡的伏安特性曲线.docx

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1、实验1测绘小灯泡的伏安特性曲线[学习目标]1.理解电流表的内接法和外接法，并会进行正确选择．2.理解滑动变阻器的两种接法，能进行正确地应用．3.学会描绘小灯泡的伏安特性曲线并掌握分析图线的方法．[自主预习·探新知][知识探究]一、电流表的内接法和外接法的比较1．两种接法的比较内接法外接法电路电压表示数电压表示数UV＝URUV＝UR＋UA>UR电流表示数误差分析电流表示数IA＝IRIA＝IR＋IV>IRUVURR测＝IA>IR＝R真UVURR测＝IA

2、，当Rx?RV时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”．(2)公式计算法当Rx>RARV时，电流表用内接法，当Rx

3、”的接法ERx～E～R＋Rx0E(不计电源内阻)(不计电源内阻)负载电阻的阻值Rx与滑(1)要求负载上电压或电流变动变阻器的总电阻R相差化范围较大，且从零开始连续不大，或R稍大，且电压、可调电流变化不要求从零调(2)负载电阻的阻值Rx远大于起滑动变阻器的总电阻R三、测绘小灯泡的伏安特性曲线图21．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I-U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，即得小灯泡的伏安特性曲线，电路图如图2所示．2．实验器材学生电源(4～6V直流)或电池组、小灯泡(“4V0.7A”或“3.8V

4、0.3A”)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸．3．实验步骤(1)根据小灯泡上所标的额定值，确定电流表、电压表的量程，按图2所示的电路图连接好实物图．(注意开关应断开，滑动变阻器与小灯泡并联部分电阻为零)第2页(2)闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压U和电流I.(3)用同样的方法测量并记录几组U和I，填入下表．次数12345678电压U/V电流I/A(4)断开开关，整理好器材．4．数据处理(1)在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立直角坐标系．(2)在坐标纸中描出各组数据所对应的点．(3)将描出的点用平滑的曲线

5、连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线．5．实验结果与数据分析(1)结果：描绘出的小灯泡灯丝的伏安特性曲线不是直线，而是向横轴弯曲的曲线．(2)分析：灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化．曲线向横轴弯曲，即斜率变小，电阻变大，说明小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大．6．注意事项(1)因I-U图线是曲线，本实验要测出多组包括零在内的电压值、电流值，因此滑动变阻器应采用分压式接法．(2)由于小灯泡的电阻较小，故采用电流表外接法．(3)画I-U图线时纵轴、横轴的标度要适中，使所描绘图线占据整个坐标纸为宜，不要画成折线，应该用平滑的曲线连接，对个别偏离较远的点应舍去．[典例剖析]有一个小

6、灯泡上标有“4V,2W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性曲线．有下列器材供选用：A．电压表(0～5V，内阻约为10kΩ)B．电压表(0～10V，内阻约为20kΩ)C．电流表(0～0.3A，内阻约为1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻约为0.4Ω)第3页E．滑动变阻器(10Ω，2A)F．学生电源(直流6V)还有电键、导线若干(1)实验中所用电压表应选用________(填A或B)，电流表应选用________(填C或D)．(2)实验时要求灯泡电压从零开始并尽量减小实验误差，请在方框内画出实验电路原理图．【解析】(1)小灯泡的额定电压为4V，额定电流为0.5A，正常工作时

7、电阻为8Ω，所以电压表选A，电流表选D.(2)小灯泡的电阻远小于电压表的内阻，电流表应采用外接法；实验时要求灯泡电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法．实验电路如图所示．【答案】(1)AD(2)电路如图所示．某同学想要描绘标有“3.8V,0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据、绘制曲线尽量准确．可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：电压表V，量程0～5V，内阻约5kΩ电流表A1，量程0～500mA，内阻约0.5Ω电流表A2，量程0～100mA，内阻约4Ω滑动变阻器R1，最大阻值10Ω，额定电流2.0A滑动变阻器R