描繪小燈泡伏安特性曲線教案

1、電學專題實驗三：描繪小燈泡伏安特性曲線教案教學目標： 封丘縣高級中學 李志紅1. 掌握電流表的內(nèi)接法和外接。2.學會分析滑動變阻器的分壓法和限流法。教學重點：1.掌握電流表的內(nèi)接法和外接法。2.學會分析滑動變阻器的分壓法和限流法。3.小燈泡伏安特性曲線的描繪及變化規(guī)律。教學難點1.學會連接實驗電路圖。2.描繪小燈泡的伏安特性曲線及對小燈泡伏安特性曲線變化規(guī)律的分析。教學過程：內(nèi)接法外接法一、知識講析知識點一、電流表和電壓表的接法1、兩種電路形式（如圖所示）2、實驗電路（電流表內(nèi)外接法）的選擇知識點二、滑動變阻器應用分析滑動變阻器是電學實驗中常用的儀器，如何選擇滑動變阻器的接法、設計控制電路仍是

2、歷屆考生應考的難點.右圖的兩種電路中，滑動變阻器（最大阻值為r0）對負載r的電壓、電流強度都起控制調(diào)節(jié)作用。知識點三、描繪小燈泡的伏安特性曲線二、實驗過程：實驗目的：描繪小電珠的伏安特性曲線；分析伏安特性曲線的變化規(guī)律實驗原理：用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組（u，i）值，在u-i坐標系中描出各對應點，用一條平滑的曲線將這些點連起來電流表外接：因為小電珠的電阻很小，如果電流表內(nèi)接，誤差明顯較大；滑動變阻器采用 分壓式：使電壓能從零開始連續(xù)變化實驗器材：小燈泡（3.8 v 0.3 a）或（2.5 v 0.6 a）一個、電壓表（0 3 v 15 v）與電流表（0

3、 0.6 a 3 a）各一個、滑動變阻器（最大阻值20 ）一個、學生低壓直流電源（或電池組）、開關(guān)一個、導線若干、坐標紙、鉛筆實驗步驟： 確定電流表、電壓表的量程，采用電流表 外 接法，滑動變阻器采用 分壓 式接法，按圖中的原理圖連接好實驗電路 把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最 左 端，接線經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)s 移動滑動變阻器滑片位置，測出12組左右不同的電壓值u和電流值i，并將測量數(shù)據(jù)填入表格中，斷開開關(guān)s次數(shù)123456789101112u/vi/a 拆除電路，整理儀器數(shù)據(jù)處理： 在坐標紙上以u為橫軸，以i為縱軸，建立坐標系 在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應的點（坐標系縱軸和橫軸的標度要適中

4、，以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標紙為宜） 將描出的點用 平滑 的曲線連接起來，就得到小電珠的伏安特性曲線誤差分析：由于電壓表、電流表不是理想電表，電表 內(nèi)阻 對電路的影響會帶來誤差；電流表、電壓表的 讀數(shù) 帶來誤差，要嚴格按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)；在坐標紙上描點、作圖帶來 操作 誤差注意事項： 電路的連接方式： 電流表應采用 外 接法：因為小電珠(3.8 v,0.3 a)的電阻很小，與00.6 a的電流表串聯(lián)時，電流表的 分壓 影響很大 滑動變阻器應采用 分壓式 連接：目的是使小電珠兩端的電壓能從 零 開始 連續(xù) 變化 閉合開關(guān)s前，滑動變阻器的觸頭應移到使小電珠分得電壓為 零 的一端，使開關(guān)閉合時小電

5、珠的電壓從零開始變化，同時也是為了防止開關(guān)剛閉合時因小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲 i-u圖線在u0 = 1.0 v左右將發(fā)生明顯彎曲，故在u = 1.0 v左右繪點要密，以防出現(xiàn)較大誤差 電流表選擇0.6 a量程，電壓表量程的選擇視小電珠的額定電壓而定，即使用的若是“3.8 v 0.3 a”的小電珠，選用電壓表的15 v量程；若使用“2.5 v 0.6 a”的小電珠，則選用電壓表的3 v量程 當小電珠的電壓接近額定值時要緩慢增加，到額定值記錄i后馬上斷開開關(guān)。 誤差較大的點要舍去，i-u圖線應是平滑曲線而非折線三：知識反饋：考點知識整合考點一對實驗原理和電路設計的考查【例1】(2013

6、3;天津理綜·9(3)要測繪一個標有“3 v06 w”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 v，并便于操作已選用的器材有：電池組(電動勢為45 v,內(nèi)阻約1 )；電流表(量程為0250 ma,內(nèi)阻約5 )；電壓表(量程為03 v，內(nèi)阻約3 k)；電鍵一個、導線若干實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的_(填字母代號)a滑動變阻器(最大阻值20 ，額定電流1 a)b滑動變阻器(最大阻值1 750 ，額定電流03 a) 實驗的電路圖應選用下列的圖_(填字母代號)根據(jù)以上電路圖進行實物連線實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖1所示如果將這個小燈泡接到電動勢為15 v、內(nèi)阻為5

7、的電源兩端，小燈泡消耗的功率是_w 在燈泡的i-u圖上做出電源的i-u圖線，交點坐標即為這個電源給這個燈泡供電時的電壓和電流，此時p=ui=0.1×1w=0.1w參考答案：a b 0.1w四、課后探究1、二極管是一種半導體元件，電路符號為 ，其特點是具有單向?qū)щ娦阅硨嶒炐〗M要對一只二極管正向接入電路時的伏安特性曲線進行測繪探究據(jù)了解，該二極管允許通過的最大電流為50 ma(1)該二極管外殼的標識模糊了，同學們首先用多用電表的電阻擋來判斷它的正負極：當將紅表筆接觸二極管的左端、黑表筆接觸二極管的右端時，發(fā)現(xiàn)指針的偏角比較小，當交換表筆再次測量時，發(fā)現(xiàn)指針有很大偏轉(zhuǎn)，由此可判斷_ (填“左”或“右”)端為二極管的正極(2)實驗探究中他們可選器材如下：a直流電源(電動勢3 v，內(nèi)阻不計) b滑動變阻器(020 )c電壓表(量程15 v、內(nèi)阻約80 k) d電壓表(量程3 v、內(nèi)阻約30 k)e電流表(量程06 a、內(nèi)阻約1 ) f電流表(量程50 ma、內(nèi)阻約50 ) g待測二極管 h導線、開關(guān)為提高測量精度，電壓表應選用_，電流表應選用_(填序號字母) (3)實驗中測得的數(shù)據(jù)如下表，請在圖3坐標紙上畫出該二極管的伏安特性曲線電流i/ma000.21.83.98.614.021.833.550.0電壓u/v00