實驗描繪小燈泡的伏安特性曲線

1、第6節(jié)實驗：描繪小燈泡的伏安特性曲線一、實驗?zāi)康?描繪小燈泡的伏安特性曲線 2分析I­U曲線的變化規(guī)律二、實驗原理1實驗電路：小燈泡的電阻很小，電流表采用外接法；因電壓要求從零開始連續(xù)變化，故滑動變阻器采用分壓式接法圖3­6­12曲線形狀：以I為縱軸、U為橫軸畫出小燈泡的I­U圖線，由于金屬的電阻率(電阻)隨溫度的升高而增大，其伏安特性曲線不是一條直線3滑動變阻器的兩種接法：(1)兩種接法的比較.名稱限流接法分壓接法電路圖閉合開關(guān)前滑片位置使滑動變阻器所用的電阻最大(電阻R的電流最小)，滑片應(yīng)位于最左端使滑動變阻器與負(fù)載R并聯(lián)的電阻為零(R的電流、電壓為

2、零)，滑片應(yīng)位于最左端負(fù)載兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍UU0U通過負(fù)載的電流調(diào)節(jié)范圍0負(fù)載正常工作時電路的效率電路中總電流等于負(fù)載R的電流，電路效率較高電路中總電流大于負(fù)載R的電流，電路效率較低(2)兩種接法的選擇：由于限流式接法電路簡單，耗能低，所以通常采用滑動變阻器的限流式接法，但在以下三種情況中，必須選擇分壓式接法：a當(dāng)待測電阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器的最大電阻，且實驗要求的電壓變化范圍較大(或要求測量多組數(shù)據(jù))時，必須選用分壓電路b若采用限流接法，電路中實際電壓(或電流)的最小值仍超過負(fù)載電阻或電表的額定值時，只能采用分壓式接法c要求回路中某部分電路的電流或電壓實現(xiàn)從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)時(如測定導(dǎo)體的伏安特

3、性，校對改裝后的電表等)，即大范圍內(nèi)測量時，必須采用分壓式接法三、實驗器材小燈泡、46 V學(xué)生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙一、實驗步驟1按實驗電路圖連接電路，且使滑動變阻器的觸頭P滑至A端2閉合開關(guān)，使觸頭P逐漸向B移動，測出12組不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格. 3斷開開關(guān)，拆除電路，整理器材二、數(shù)據(jù)處理1列表格：將記錄的12組U、I值記錄在表格中.實驗次數(shù)123456UI實驗次數(shù)789101112UI2描曲線：在坐標(biāo)紙上以電流I為縱軸、電壓U為橫軸建立直角坐標(biāo)系，描點繪出I­U曲線3分析規(guī)律：分析曲線變化規(guī)律，分析曲線不是直線的原因三、誤差

4、分析1測量時，未考慮電壓表的分流，造成測得的I值比真實值偏大，而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差2測量時讀數(shù)不準(zhǔn)，描繪I­U圖線時作圖不準(zhǔn)確產(chǎn)生偶然誤差四、注意事項1描繪I­U圖線要求電壓、電流從零開始變化，因此滑動變阻器采用分壓接法小燈泡的電阻較小，電流表采用外接法2調(diào)節(jié)滑片時應(yīng)注意使電壓表的示數(shù)不要超過小燈泡的額定電壓，且要使實驗中測出的各組數(shù)據(jù)均勻，間隔大致相等3作圖時兩坐標(biāo)軸的標(biāo)度要適當(dāng)，盡量使測量數(shù)據(jù)畫出的圖線占滿坐標(biāo)紙連線時誤差較大的點要舍去，要用平滑的曲線而不能畫成折線.實驗探究1對實驗原理及器材選取的考查有一燈泡上標(biāo)有“6 V0.1 A”字樣，現(xiàn)要測量該燈泡的伏安特性曲線，有下

5、列器材供選用：A電壓表(05 V，內(nèi)阻2.0 k)B電壓表(010 V，內(nèi)阻3.0 k)C電流表(00.3 A，內(nèi)阻2.0 )D電流表(06 A，內(nèi)阻1.5 )E滑動變阻器(30 ，2 A)F滑動變阻器(100 ，0.5 A)G學(xué)生電源(直流9 V)及開關(guān)、導(dǎo)線等(1)實驗中所用的電壓表應(yīng)選_，電流表應(yīng)選_，滑動變阻器應(yīng)選_(2)畫出實驗電路圖，要求電壓從0 V開始測量【解析】(1)電壓表的量程應(yīng)大于小燈泡的額定電壓6 V，故電壓表選B.小燈泡的額定電流0.1 A，故電流表選C.結(jié)合(2)的分析可知變阻器用分壓式，故選電阻較小的E.(2)小燈泡的電阻R60 ，故電流表應(yīng)用外接法；實驗數(shù)據(jù)包括電

6、壓在零附近的數(shù)值，故變阻器只能接成分壓式，電路如圖所示【答案】(1)BCE(2)如圖所示實驗探究2對實驗數(shù)據(jù)處理的考查圖3­6­2甲為某同學(xué)測繪額定電壓為2.8 V小燈泡的I-U圖線的實驗電路圖圖3­6­2(1)根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實驗電路連接成完整的實驗電路(2)開關(guān)S閉合之前，圖乙中滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于_(選填“A端”、“B端”或“AB正中間”)(3)實驗得到小燈泡的I-U曲線如圖3­6­3，由此可知小燈泡正常發(fā)光時的功率為_W.圖3­6­3【解析】(1)按電路圖連實物如圖(2)開關(guān)S閉合之前應(yīng)使用電器(小燈泡)處于被