高中物理一轮复习 实验8 描绘小电珠的伏安特性曲线精品学案 新人教版选修3-1.doc

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1、实验八描绘小电珠的伏安特性曲线【考纲知识梳理】一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线.二、实验器材小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、开关、坐标纸.三、实验原理1.用电流表和电压表测出灯泡在不同电压下的电流，建立U-I坐标系，描点连成直线或平滑曲线即得到小灯泡的伏安特性曲线.2.为了尽可能多取些数据点并减小实验误差，应选用电流表外接法，滑动变阻器分压接法电路，因为小灯泡的电阻值较小.【要点名师精解】一、实验步骤1.连接电路将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图7-3-22所示电路.图7-

2、3-222.测出小电珠在不同电压下的电流（1）闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到最左端，以使开关闭合时小电珠电压能从0开始变化;同时，这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝.（2）移动滑动变阻器触头的位置，测出12组不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格.U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0[来源:学

3、科

4、网]U/V1.62.02.42.83.23.63.8I/A特别提示I-U图线在U0＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0V左右测绘点要密，否则将出现很大误差.3.画出伏安特性曲线

5、（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接起来就得到小电珠的伏安特性曲线.4.拆除电路，整理仪器交流与思考:描绘出小电珠的伏安特性曲线后，曲线上各点对应的曲线的斜率是否表示小电珠在该电压下的电阻值？若是，说明理由；若不是，如何表示该电压下的电阻值？[来源:学科网]提示:由于电阻的定义式为，而不是，只有U与I为线性关系时才等于，在U与I为非线性关系时，所以各点对应的曲线斜率并不表示

6、该电压下的电阻值.该电压下的电阻值应等于该点对应的电压与电流的比值.5、注意事项（1）.电路的连接方式①电流表应采用外接法:因为小电珠的电阻较小，与0～0.6A电流表串联时，电流表的分压影响不能忽略.②滑动变阻器应采用分压式连接:目的是为了使小电珠两端的电压能从零开始连续变化.（2）.闭合电键S前，滑动变阻器触头应移到小电珠分得电压为零的位置，可以使开关闭合时小电珠电压能从零开始变化.同时，也为了防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝.（2）U-I图线在U＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0V左右测绘点要密，否

7、则将出现很大误差.（4）.电流表选择0.6A量程，电压表量程选择视小电珠的额定电压而定，即使用的若是“3.8V0.3A”的小电珠，选用电压表的15V量程，若使用“2.5V0.6A”的小电珠，则选用电压表的3V量程.（5）保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值，读出I后立即断开开关.（6）.误差较大的点要舍去，U-I应是平滑曲线而非折线.6、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.（2）在坐标纸上描点、作图带来误差.交流与思考:观察小电珠的伏安特性曲线，分析特点，并说明理由.提示:

8、由于小电珠在电压较低时没有发光，灯丝温度较低，其电阻变化不明显，所以在伏安特性曲线的开始一段接近直线.但随着电压的不断增大，电珠开始发光，温度变化很大，因此对应电阻值也变化很大，伏安特性曲线为曲线.【例1】有一个小灯泡上标有“4V2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线.有下列器材供选用: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（5Ω，1A）F.滑动变阻器（500Ω，0.2A）（1）实验中电压

9、表应选用______，电流表应选用______.为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用__________（用序号字母表示）.（2）请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把由图7-3-23中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图.图7-3-23思路点拨:（1）如何通过计算选择仪器？（2）如何判断电流表的内外接法？如何确定分压、限流接法？解析:（1）因小灯泡的额定电压为4V，所以电压表应选用A，小灯泡的额定电流，所以电流表应选用D;小灯泡正常工作时的电阻为，因为，Rx为小电阻，电流表应采

10、用外接法，要求电压表从零开始变化，故滑动变阻器采用分压接法，为便于调节，滑动变阻器应选用E.（2）满足实验要求的电路图如图7-3-24.图7-3-24接成的相应实物电路图如图7-3-25.图7-3-25答案:（1）A　D　E（2）见解析名师点评:伏安法是测量电阻的一种最基本方