高中物理课件第3章实验2描绘小灯泡的伏安特性曲线.ppt

第第3 3章章实实验验2 2实验理论指导实验理论指导典题案列导析典题案列导析知能演练提升知能演练提升题型一题型一题型二题型二题型三题型三返回返回返回返回 一、一、实验实验目的目的 描描绘绘小灯泡的伏安特性曲小灯泡的伏安特性曲线线，分析曲，分析曲线线的的变变化化规规律。律。二、二、实验实验原理原理 (1)金属金属导导体的体的电电阻率随温度的升高而增大，从而使金阻率随温度的升高而增大，从而使金属属导导体的体的电电阻随温度的升高而增大，因此小灯泡的伏安特性阻随温度的升高而增大，因此小灯泡的伏安特性曲曲线线不是一条直不是一条直线线。测测出若干出若干组组小灯泡两端的小灯泡两端的电压电压U和和电电流流I值值，然后在坐，然后在坐标纸标纸上以上以I为纵轴为纵轴、U为为横横轴轴画出画出IU曲曲线线。返回 (2)实验电实验电路如路如图实图实21所示，小灯所示，小灯泡的泡的电电阻很小，故阻很小，故电电流表采用外接；流表采用外接；应应使使电压电压能从能从0开始开始连续变连续变化，故滑化，故滑动变动变阻器阻器采用分采用分压压接法。接法。图实图实21返回 三、三、实验实验器材器材 小灯泡、小灯泡、4 V6 V学生学生电电源、滑源、滑动变动变阻器、阻器、电压电压表、表、电电流表、开关、流表、开关、导线导线、坐、坐标纸标纸。四、四、实验实验步步骤骤 1连电连电路路 按按图实图实21连连接接电电路，且使滑路，且使滑动变动变阻器的触阻器的触头头P滑滑动动到到A端。端。返回 2测测数据数据 闭闭合开关，逐合开关，逐渐渐使使P向向B端移端移动动，记录记录不同状不同状态态时时的的电压电压表、表、电电流表示数，取流表示数，取12组组，而后拆除，而后拆除电电路。路。五、数据五、数据处处理理 1列表格列表格 将将记录记录的的12组组U、I值记录值记录在表格中在表格中返回实验实验次数次数123456UI实验实验次数次数789101112UI返回 2描曲描曲线线 在如在如图实图实22所示坐所示坐标纸标纸上以上以电电流流I为纵轴为纵轴、电压电压U为为横横轴轴建立直角坐建立直角坐标标系，描点系，描点绘绘出出IU曲曲线线。图实图实22返回 3析析规规律律 分析曲分析曲线变线变化化规规律，分析曲律，分析曲线线不不为为直直线线的原因。的原因。六、注意事六、注意事项项 (1)连连接接电电路路时电时电流表流表应应采用外接法，滑采用外接法，滑动变动变阻器采用阻器采用分分压压式式连连接。接。(2)开关开关闭闭合前，合前，变变阻器滑片阻器滑片应应在使小灯泡的在使小灯泡的电压为电压为零零的一端。的一端。返回 (3)开关开关闭闭合后，合后，调节变调节变阻器滑片的位置，使灯泡的阻器滑片的位置，使灯泡的电压电压逐逐渐渐增大，可在增大，可在电压电压表表读读数每增加一个定数每增加一个定值值(如如0.5 V)时时，读读取一次取一次电电流流值值；调节调节滑片滑片时应时应注意使注意使电压电压表的示表的示数不要超数不要超过过小灯泡的小灯泡的额额定定电压电压。(4)在坐在坐标纸标纸上建立坐上建立坐标标系，横系，横纵纵坐坐标标所取的分度比所取的分度比例例应该应该适当，尽量使适当，尽量使测测量数据画出的量数据画出的图线图线占占满满坐坐标纸标纸。连线连线一定要用平滑的曲一定要用平滑的曲线线，不能画成折，不能画成折线线。返回 七、七、误误差分析差分析 (1)测测量量电电路存在系路存在系统误统误差，未考差，未考虑电压虑电压表的分流，造表的分流，造成成测测得的得的I值值比真比真实值实值偏大。偏大。(2)测测量量时读时读数不准，描数不准，描绘绘IU图线时图线时作作图图不准确造成不准确造成的偶然的偶然误误差。差。返回返回返回 1.在在“描描绘绘小灯泡的伏安特性曲小灯泡的伏安特性曲线线”的的实验实验中，可供中，可供选择选择的的实验仪实验仪器如下：器如下：器材器材规规格格器材器材规规格格小灯泡小灯泡标标有有“3.8 V，”字字样样滑滑动变动变阻阻器器R1最大阻最大阻值值10，额额定定电电流流1.0A电压电压表表 V V量程量程05 V，内，内阻阻约约5 k滑滑动变动变阻阻器器R2最大最大值值1 k，额额定定电电流流0.5A返回器材器材规规格格器材器材规规格格电电流表流表A1量程量程0100 mA，内阻内阻约约4 直流直流电电源源E电动势约为电动势约为6 V，内阻内阻约为约为0.5 电电流表流表A2量程量程0500 mA，内阻内阻约约 0.4 导线导线、开、开关等关等 (1)在上述器材中，滑在上述器材中，滑动变动变阻器阻器应选应选_；电电流流表表应选应选_。(2)在在图实图实23中用笔画中用笔画线线代替代替导线导线，把，把实验仪实验仪器器连连接成完整的接成完整的实验电实验电路。路。返回图实图实23返回返回答案答案(1)R1A2(2)见见解析解析图图返回返回 2.某同学在研究某同学在研究标标有有“3 V0.3 A”字字样样的小灯泡的伏安的小灯泡的伏安特性曲特性曲线线的的实验实验中得到一中得到一组组U和和I的数据：的数据：编编号号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205返回(1)画出画出实验电实验电路路图图(2)在在图实图实24中的方格中的方格纸纸内画出内画出IU图线图线图实图实24返回(3)根据根据IU图线图线分析小灯泡的分析小灯泡的电电阻随温度升高而阻随温度升高而_。(4)小灯泡工作小灯泡工作电压为电压为3 V时时，测测得得实际电实际电功率功率为为_W。返回 解析解析(1)描描绘绘元件的伏安特性曲元件的伏安特性曲线线滑滑动变动变阻器阻器应应采用分采用分压压接法，由接法，由实验实验数据知小灯泡的数据知小灯泡的电电阻阻为为10 左右，故左右，故电电流表流表应应外接。外接。实验电实验电路如路如图图所示。所示。返回(2)描点描点连线连线之后之后IU图线图线如如图图所示。所示。返回 (3)由所由所绘图绘图像知，曲像知，曲线线的斜率减小，故的斜率减小，故电电阻增大，阻增大，电电阻率增大；阻率增大；(4)U3.00 V时时I0.205 A，故功率，故功率为为0.615 W或或062 W。答案答案(1)见见解析解析图图(2)见见解析解析图图(3)增大增大 (4)0.615(或或0.62)返回返回 3.某同学用如某同学用如图实图实25所示所示电电路，路，测绘标测绘标有有“3.8 V，0.3 A”的小的小电电珠的灯珠的灯丝电丝电阻阻R随随电压电压U变变化的化的图图像。像。(1)根据根据实验实验数据，数据，计计算并描算并描绘绘出出RU的的图图像像如如图实图实26所示，由所示，由图图像可知，此像可知，此电电珠在不工作珠在不工作时时，灯，灯丝电丝电阻阻为为_；当所加；当所加电压为电压为3.00 V时时，灯，灯丝电丝电阻阻为为_，电电珠珠实际实际消耗的消耗的电电功率功率为为_W。图实图实25返回图实图实26返回 (2)根据根据RU图图像，可确定小像，可确定小电电珠耗珠耗电电功率功率P与外加与外加电压电压U的关系。符合的关系。符合该该关系的示意关系的示意图图是是图实图实27中的中的_。图实图实27返回返回答案答案(1)1.511.50.78(2)A返回点击下图进入知能演练提升