描绘小灯泡的伏安特性曲线优秀课件.ppt

描绘小灯泡的伏安特性曲线第1页，本讲稿共25页实验目的：实验目的：描绘小灯泡的伏安特性曲线，分析曲描绘小灯泡的伏安特性曲线，分析曲线的变化规律。线的变化规律。实验原理：实验原理：对金属导体对金属导体TR,对小灯泡来说，不发对小灯泡来说，不发光，不正常发光，正常发光时的灯丝光，不正常发光，正常发光时的灯丝电阻值相差几倍或几十倍，因此，它电阻值相差几倍或几十倍，因此，它的伏安特性曲线应是一条曲线。的伏安特性曲线应是一条曲线。第2页，本讲稿共25页实验器材：实验器材：4V6V直流学生电源直流学生电源小灯泡小灯泡电流表、电压表电流表、电压表滑动变阻器滑动变阻器开关和导线开关和导线坐标纸坐标纸第3页，本讲稿共25页1.画出实验电路图如图示画出实验电路图如图示2.什么电流表采用外接法？什么电流表采用外接法？3.滑动变阻器为什么要用分压器接法？滑动变阻器为什么要用分压器接法？AACBV第4页，本讲稿共25页【实验步骤】【实验步骤】1 1、设计实验电路、设计实验电路2 2、实物连接、实物连接3、实验与记录、实验与记录数据记录在实验报告。数据记录在实验报告。5、断开开关，整理好器材。、断开开关，整理好器材。4 4、数据处理。、数据处理。第5页，本讲稿共25页2 2、实物连接、实物连接BCASAV【实验步骤】【实验步骤】1 1、设计实验电路、设计实验电路（1）连接实物图）连接实物图（2）连接实物）连接实物第6页，本讲稿共25页VA第7页，本讲稿共25页设计记录表格123456789U/VI/A第8页，本讲稿共25页【实验结论及分析】描绘出的图线是一条描绘出的图线是一条线。它的斜率随电压线。它的斜率随电压的增大而的增大而，这表明小灯泡的电阻随电压（温，这表明小灯泡的电阻随电压（温度）升高而度）升高而。曲曲减小减小增大增大【误差分析】【误差分析】1、读数时的视觉误差。、读数时的视觉误差。2、由于电压表的分流，使电流表的示数总大于流过、由于电压表的分流，使电流表的示数总大于流过小灯泡的这时电流，从而产生误差。小灯泡的这时电流，从而产生误差。第9页，本讲稿共25页描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线1993年高考年高考描绘出一个描绘出一个“220V60W”灯泡的灯泡的UI图象，图象，肯定不符合实际的是下图中的肯定不符合实际的是下图中的（）000ABCDUI0UIUIUIACD上图中，若将上图中，若将I、U对调，则选对调，则选（）ABD4.若测出一个热敏电阻的若测出一个热敏电阻的U-I图线，正确的应是上图中的图线，正确的应是上图中的（）C5.画出的画出的UI图象的斜率的物理意义是什么？图象的斜率的物理意义是什么？6.为什么小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大？为什么小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大？返回返回第10页，本讲稿共25页4.某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组U和和I的数据的数据:在右图上画出在右图上画出I-U图线图线.从图线上可以看出从图线上可以看出,当功率当功率逐渐增大时逐渐增大时,灯丝电阻的变化灯丝电阻的变化情况是情况是:.这表明导体的电阻随这表明导体的电阻随温度升高而温度升高而.编号编号12345678U(V)0.200.601.001.401.802.202.603.00I(A)0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205灯泡发灯泡发光情况光情况不亮不亮很亮很亮逐渐变亮逐渐变亮正常发光正常发光1996年上海年上海开始不变开始不变,后来逐渐增大后来逐渐增大增大增大返回返回第11页，本讲稿共25页例例1.为为了了研研究究一一个个“2.5V，0.1W”的的小小灯灯泡泡的的伏伏安安特特性性，现现有有蓄蓄电电池池一一组组，电电键键一一个个，导导线线若若干干，其其他他可可供供选选择择的的器器材材如下：如下：A量程为量程为03A，内阻为，内阻为0.025的电流表；的电流表；B量程为量程为00.6A，内阻为，内阻为0.2的电流表；的电流表；C量程为量程为0l00mA，内阻为，内阻为5的电流表；的电流表；D量程为量程为03V，内阻为，内阻为10K的电压表；的电压表；E量程为量程为015V，内阻为，内阻为50k的电压表；的电压表；F05的滑动变阻器，额定电流为的滑动变阻器，额定电流为1A。（1）要正确地完成这个实验，）要正确地完成这个实验，电流表应选电流表应选，电压表应选电压表应选(填代号填代号)。（2）画出电路原理图：）画出电路原理图：CDmAv第12页，本讲稿共25页为了测定一个为了测定一个“6.3V，1W”的小电珠正常发光时的电的小电珠正常发光时的电阻，阻，实验室提供了下列实验器材：实验室提供了下列实验器材：A、电流表、电流表0.6A，0.2B、毫安表、毫安表200mA，0.5C、电压表、电压表10V，1kD电压表电压表15V，1.5kE电源电源6V，2AF电源电源9V，1AG、电源、电源15V，0.1AH可变电阻可变电阻10，1WI可变电阻可变电阻20，0.8WJ可变电阻可变电阻50，0.5WK、导线若干，电键一、导线若干，电键一个个第13页，本讲稿共25页Av求出可变电阻及电灯的额定求出可变电阻及电灯的额定值值I10.32AI灯灯0.16AI20.2AR灯灯=40I30.1A不能用分压接法不能用分压接法电阻较大内接法电阻较大内接法在右边的线框中画出实验的电在右边的线框中画出实验的电路图，要求测量误差尽可能小路图，要求测量误差尽可能小实验时应选用的器材是实验时应选用的器材是BCFIK第14页，本讲稿共25页【例【例1】（】（2006年全国理综年全国理综II第第22题）（题）（1）现要测）现要测定一个额定电压定一个额定电压4V、额定功率、额定功率1.6W的小灯泡（图中的小灯泡（图中用用表示）的伏安特性曲线。要求所测电压范围为表示）的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.1V4V。现有器材：直流电源。现有器材：直流电源E（电动势（电动势4.5V，内阻不计），电压表内阻不计），电压表V（量程（量程4.5V，内阻约为，内阻约为4104），电流表），电流表A1（量程（量程250mA，内阻约为，内阻约为2），电流表），电流表A2（量程（量程500mA，内阻约为，内阻约为1），），滑动变阻器滑动变阻器R（最大阻值约为（最大阻值约为30），电子键），电子键S，导，导线若干。如果既要满足测量要求，又要测量误差较线若干。如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是小，应该选用的电流表是，下面两个电路，下面两个电路应该选用的是应该选用的是。第15页，本讲稿共25页甲乙第16页，本讲稿共25页解析解析(1)由灯泡的额定电压由灯泡的额定电压U=4V、额定功率、额定功率P=1.6W知：灯泡的电阻知：灯泡的电阻RU2/P=10，灯泡的额定电流为，灯泡的额定电流为IP/U=1.6/4=0.4A400mA，所以电流表应选，所以电流表应选A2.根据实验要求，对所根据实验要求，对所测电压范围在测电压范围在0.1V4V之间，电路应采用分压电路，之间，电路应采用分压电路，又因为电压表内阻又因为电压表内阻RV4104，而灯泡电阻，而灯泡电阻R10，RVR，故电流表应外接，即采用图甲的接法。，故电流表应外接，即采用图甲的接法。第17页，本讲稿共25页【例【例7】（】（06年年上海）表格中所列数据是上海）表格中所列数据是测量小灯泡测量小灯泡UI关系的实验数据：关系的实验数据：0.2150.2050.1950.1800.1500.1000.0500.000U/V3.02.52.01.51.00.50.20.0I/A（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图验电路图是图_（填（填“甲甲”或或“乙乙”）；）；第18页，本讲稿共25页第19页，本讲稿共25页（2）在方格纸内画出小灯泡的）在方格纸内画出小灯泡的UI曲线曲线分析曲线可知小灯泡的电阻随分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而变大而_（填（填“变大变大”、“变小变小”或或“不不变变”）；）；（3）如图丙所示，用一个定值电阻）如图丙所示，用一个定值电阻R和两个和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为不计、电动势为3V的电源上已知流过电的电源上已知流过电阻阻R的电流是流过灯泡的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流电流的两倍，则流过灯泡过灯泡b的电流约为的电流约为_A第20页，本讲稿共25页【答案】（【答案】（1）甲；（）甲；（2）如图所示，变大；）如图所示，变大；（3）0.070A【点评】本题主要考查实验条件控制【点评】本题主要考查实验条件控制与电路选取、实验数据分析和数据处与电路选取、实验数据分析和数据处理，测试实验原理方法的迁移能力和理，测试实验原理方法的迁移能力和创新能力创新能力第21页，本讲稿共25页湖北省黄冈中学湖北省黄冈中学 丁汝辉丁汝辉【例【例4】（04年年上海）小灯泡灯丝的电阻会随上海）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大某同学为研究这一现象，用温度的升高而变大某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（实验得到如下数据（I和和U分别表示小灯泡上的电分别表示小灯泡上的电流和电压）：流和电压）：2.001.801.601.401.201.000.800.600.400.20U/V0.500.490.470.450.420.380.340.290.210.12I/A第22页，本讲稿共25页（1）在下框中画出实验电路图可用的器材有：）在下框中画出实验电路图可用的器材有：电压表、电流表、电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围滑线变阻器（变化范围010）、电源、小灯泡、电键、导线若干）、电源、小灯泡、电键、导线若干（2）在图中画出小灯泡的）在图中画出小灯泡的UI曲线曲线第23页，本讲稿共25页（3）若将该小灯泡接在电动势是）若将该小灯泡接在电动势是1.5V，内阻是内阻是2.0的电池两端，小灯泡的实际的电池两端，小灯泡的实际功率是多少功率是多少?（简要写出求解过程，若（简要写出求解过程，若需作图，可直接画在图中）需作图，可直接画在图中）第24页，本讲稿共25页【点评】【点评】本题主要考查独立完成实验的能力主要包括：本题主要考查独立完成实验的能力主要包括：实验原理及电路；实验原理及电路；用图象法处理实验数据，并得出实验结论其中利用图线确用图象法处理实验数据，并得出实验结论其中利用图线确定小灯泡与电源连接后的工作点是解答本题第（定小灯泡与电源连接后的工作点是解答本题第（3）问的关键）问的关键第25页，本讲稿共25页