測繪小燈泡的伏安特性曲線

1、實驗：測繪小燈泡的伏安特性曲線【自主學習導航】1實驗原理用 測出流過小燈泡的電流，用 測出小燈泡兩端的電壓，測出多組(U，I)值，在IU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。2實驗器材學生電源(4V6V直流)或電池組、小燈泡(“4V，0.7A”或“3.8V，0.3 A”)、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關、導線若干、鉛筆、坐標紙。3在虛線框中畫出測小燈泡伏安特性曲線的電路圖。一、電流表的內接法和外接法的比較內接法外接法電路圖誤差原因電流表的分壓電壓表的分流測量值和真實值的比較R測RxRA測量值大于真實值R測測量值小于真實值適用于測量測大(填“大”或“小”)電阻或>測小(填

2、“大”或“小”)電阻或>二、滑動變阻器的兩種接法比較限流式分壓式電路組成變阻器接入電路的特點采用“一上一下”的接法采用“兩下一上”的接法調壓范圍E(不計電源內阻)0E(不計電源內阻)適用情況負載電阻的阻值Rx與滑動變阻器的總電阻R相差不多，或R稍大，且電壓、電流變化不要求從零調起。(1)要求負載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調。(2)負載電阻的阻值Rx遠大于滑動變阻器的總電阻R。三、實驗過程1實驗步驟(1)根據(jù)小燈泡上所標的額定值，確定電流表、電壓表的量程，按圖所示的電路圖連接好實物圖。(注意開關應斷開，滑動變阻器與小燈泡并聯(lián)部分電阻為零)(2)閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器，使

3、電流表、電壓表有較小的明顯示數(shù)，記錄一組電壓U和電流I。(3)用同樣的方法測量并記錄幾組U和I，填入下表。次數(shù)12345678電壓U/V電流I/A(4)斷開開關，整理好器材。2數(shù)據(jù)處理(1)在坐標紙上以U為橫軸、I為縱軸建立直角坐標系。(2)在坐標紙中描出各組數(shù)據(jù)所對應的點。(坐標系縱軸和橫軸的標度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標紙為宜)(3)將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線。3實驗結果與數(shù)據(jù)分析(1)結果：描繪出的小燈泡燈絲的伏安特性曲線不是直線，而是向橫軸彎曲的曲線。(2)分析：燈泡燈絲的電阻隨溫度變化而變化曲線向橫軸彎曲，即斜率變小，電阻變大，說明小燈泡燈絲

4、的電阻隨溫度升高而增大。4誤差分析(1)系統(tǒng)誤差：由于電壓表不是理想電表，內阻并非無窮大，對電路的影響會帶來誤差。(2)測量誤差：測量時讀數(shù)帶來誤差。5注意事項(1)因I-U圖線是曲線，本實驗要測出多組包括零在內的電壓值、電流值，因此滑動變阻器應采用分壓式接法。(2)由于小燈泡的電阻較小，故采用電流表外接法。(3)畫I-U圖線時縱軸、橫軸的標度要適中，使所描繪圖線占據(jù)整個坐標紙為宜，不要畫成折線，應該用平滑的曲線連接，對個別偏離較遠的點應舍去?！镜淅觥坷?有一個小燈泡上標有“4V，2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線。現(xiàn)有下列器材供選擇：A電壓表(05V，內阻10k)B電壓

5、表(015V，內阻20k)C電流表(03A，內阻1)D電流表(00.6A，內阻0.4)E滑動變阻器(10，2A)F滑動變阻器(500，1A)G學生電源(直流6V)、開關、導線若干(1)實驗時，選用圖中甲而不選用圖乙的電路圖來完成實驗，請說明理由：_。(2)實驗中所用電壓表應選用_，電流表應選用_，滑動變阻器應選用_。(用序號字母表示) (3)把圖中所示的實驗器材用實線連接成實物電路圖。例2某同學在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中得到如下表所示的幾組U和I的數(shù)據(jù)：編號12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.

6、1400.1700.1900.2000.205(1)在圖中畫出I-U圖象。(2)從圖象上可以看出，當電壓逐漸增大時，燈絲電阻的變化情況是 。(3)這表明小燈泡的電阻隨溫度的升高而 。【課堂達標檢測】1在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的實驗儀器如下：小燈泡L，“3.8V，0.3A”電壓表V，量程05V，內阻5k電流表A1，量程0100mA，內阻4電流表A2，量程0500mA，內阻0.4滑動變阻器R1，最大阻值10，額定電流1.0A滑動變阻器R2，最大阻值5，額定電流0.5A直流電源E，電動勢約為6V，內阻約為0.5(1)在上述器材中，滑動變阻器應選_；電流表應選_。(2)在虛線框

7、內畫出實驗的電路圖，并在圖中注明各元件的符號。(3)某實驗小組完成實驗后利用實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)在IU坐標系中，描繪出如圖所示的小燈泡的伏安特性曲線。根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷下圖中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)( )2在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的器材有：A小燈泡：規(guī)格為“3.8V，0.3A” B電流表：量程00.6A，內阻約為0.5C電流表：量程03A，內阻約為0.1 D電壓表：量程05V，內阻約為5kE滑動變阻器：阻值范圍010，額定電流2AF電池組：電動勢6V，內阻約為1 G開關一只，導線若干(1)為了使測量盡可能地準確，需要使小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到3.8

8、V且能方便地進行調節(jié)，因此電流表應選_。(填器材前選項)(2)根據(jù)你選用的實驗電路，將圖所示的器材連成實物電路?！菊n后鞏固練習】1要測繪一個標有“3V，0.6W”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3V，并便于操作。已選用的器材有：電池組(電動勢為4.5V，內阻約1)； 電流表(量程為0250mA，內阻約5)；電壓表(量程為03V，內阻約3k)； 電鍵一個、導線若干。(1)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1A)B滑動變阻器(最大阻值1750，額定電流0.3A)(2)實驗的電路圖應選用下列的圖_(填字母代號)。2在探究小燈

9、泡的伏安特性實驗中，所用器材有：小燈泡L、量程恰當?shù)碾娏鞅鞟和電壓表V、直流電源E、滑動變阻器R、電鍵S等，要求小燈泡兩端電壓從0開始變化。(1)實驗中滑動變阻器應采用_接法(填“分壓”或“限流”)。(2)某同學已連接如圖所示的電路，在連接最后一根導線的c端到直流電源正極之前，請指出其中僅有的2個不當之處，并說明如何改正。_。_。3如圖甲所示為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感)的IU關系曲線圖。(1)為了通過測量得到如圖甲所示IU關系的完整曲線，在圖乙和圖丙兩個電路中應選擇的是圖_，簡要說明理由：_。(電源電壓為9V，滑動變阻器的阻值為0100)(2)在如圖丁所示的電路中，電源電壓恒為9V，電流表讀數(shù)為70 mA，定值電阻R1250。由熱敏電阻的I-U關系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為 V；電阻R2的阻值為 。甲 乙丙 丁4在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，用導線a、b、c、d、e、f、g和h按圖所示方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調零。閉合開關后：(1)若不管怎樣調節(jié)滑動