第二章特別策劃(一)實驗描繪小電珠的伏安特性曲ppt課件

1、特別謀劃(一)實驗：描畫小電珠的伏安特性曲線1描畫小電珠的伏安特性曲線時，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(I，U)值，在 IU 坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點，用一條平滑曲線將這些點銜接起來，就可以得到小燈泡的伏安特性曲線2小燈泡“3.8 V 0.3 A的電阻很小，當(dāng)它與電流表(量程為 0.6 A)_時，電流表的分壓影響很大，故為了準(zhǔn)確地描畫出小燈泡的伏安特性曲線，電流表應(yīng)采用_接法；為使小燈泡上的電壓能從零開場延續(xù)變化，滑動變阻器應(yīng)采用_接法電壓表串聯(lián) 電流表 外分壓式 3 如圖 T1 1 所示：當(dāng)電流表接 3 A 量程時，讀數(shù)是_，電壓表接 15 V 量程時讀數(shù)是_圖

2、T11解析：03 A 擋電流表的最小刻度值為0.1 A，估讀到0.1A，故圖中讀數(shù)為1.72 A；015 V 電壓表的最小刻度值為 0.5 V，圖中讀數(shù)為10.8 V.1.72 A 10.8 V 4選項所列的四個圖象中，能正確地表示小電珠 U、I 之間的函數(shù)關(guān)系的是()C解析：此圖象描畫 I 隨 U 變化的規(guī)律，由于金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大，從而使小電珠燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，因此它的伏安特性線是曲線，由歐姆定律知 U 越大，I 越大，溫度越高，對應(yīng)的電阻越大，選 C.描畫小電珠的伏安特性曲線【實驗?zāi)康摹?1)練習(xí)電壓表、電流表、滑動變阻器的運用(2)描畫小燈泡的伏安特性曲線并

3、分析其變化規(guī)律(3)學(xué)會利用圖象處置實驗數(shù)據(jù)【實驗原理】(1)原理圖：如圖 T12 所示(2)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(I，U)值，在 IU 坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點，用一條平滑曲線將這些點銜接起來，就可以得到小燈泡的伏安特性曲線圖 T12【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、導(dǎo)線假設(shè)干、開關(guān)【實驗步驟】(1)銜接電路：將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關(guān)用導(dǎo)線銜接成如圖 T12 所示電路(2)測出小電珠在不同電壓下的電流閉合開關(guān) S 前，滑動變阻器觸頭應(yīng)移到最左端挪動滑動變阻器觸頭的位置，測出多組不同的電

4、壓值 U和電流值 I，并將丈量數(shù)據(jù)填入表格.U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/V1.62.02.42.83.23.63.8I/A特別提示：IU 圖線在 U01.0 V 左右將發(fā)生明顯彎曲，故在 U1.0 V 左右測繪點要密，否那么將出現(xiàn)很大誤差(3)撤除電路，整理儀器【數(shù)據(jù)處置】(1)在坐標(biāo)紙上以 U 為橫軸、以 I 為縱軸，建立坐標(biāo)系(2)在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標(biāo)紙為宜)(3)將描出的點用平滑的曲線銜接起來，就得到了小電珠的伏安特性曲線【本卷須知】(1)電路的銜接方式電流表應(yīng)采用外接法：由于小電珠的電阻

5、較小，與電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響不能忽略滑動變阻器應(yīng)采用分壓式銜接：目的是為了使小電珠兩端的電壓能從零開場延續(xù)變化(2)滑片位置：閉合開關(guān) S 前，滑動變阻器觸頭應(yīng)移到小電珠分得電壓為零的位置，使開封鎖合時小電珠電壓能從零開場變化，同時也可防止開關(guān)剛閉合時小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲(3)電流表選擇 0.6 A 量程“3.8 V0.3 A的小電珠，選用電壓表的 15 V 量程；“2.5 V0.6 A的小電珠，那么選用電壓表的 3 V 量程(4)堅持小電珠電壓接近額定值時要緩慢添加，到額定值，讀出 I 后立刻斷開開關(guān)(5)誤差較大的點要舍去，IU 圖線應(yīng)是平滑曲線而非折線要點 1 實驗器材

6、的選取及電路的選擇儀器選擇的普通順序是先易后難首先確定出必需運用而又不用選擇的儀器，然后以其為突破口，根據(jù)電路要求和電路計算，選擇出電源、滑動變阻器、電流表、電壓表以及合理的量程待測電阻的額定電流、額定電壓(估算值)是選擇適宜量程的電流表和電壓表的重要根據(jù)【例 1】在“描畫小電珠的伏安特性曲線實驗中，運用的小電珠為“6 V3 W，其他可供選擇的器材有：電壓表 V1(量程 6 V，內(nèi)阻 20 k)電壓表 V2(量程 20 V，內(nèi)阻 60 k)電流表 A1(量程 3 A，內(nèi)阻 0.2 )電流表 A2(量程 0.6 A，內(nèi)阻 1 )變阻器 R1(01 000 ，0.5 A)變阻器 R2(020 ，2

7、 A)學(xué)生電源 E(68 V)開關(guān) S 及導(dǎo)線假設(shè)干實驗中要求電壓表在 06 V 范圍內(nèi)讀取并記錄下 12 組左右不同的電壓值 U 和對應(yīng)的電流值 I，以便作出伏安特性曲線，在上述器材中 ， 電流表應(yīng)選用 _ ， 變阻器應(yīng)選用_在下面的方框中畫出實驗的原理圖解析：小燈泡額定電壓為 6 V，額定電流為 0.5 A，即允許經(jīng)過小燈泡的電流最大不超越 0.5 A，最大電壓不超越 6 V在選擇電壓表和電流表時，本著平安、準(zhǔn)確的原那么，平安原那么是量程要大于所測電流或電壓值，準(zhǔn)確原那么是量程要盡量小，量U2 62程越小丈量越準(zhǔn)確，故電流表應(yīng)選 A2，電壓表應(yīng)選 V1；滑動變阻器選取時要本著平安、夠用、調(diào)

8、理方便的原那么“平安即流過變阻器的最大電流應(yīng)小于允許經(jīng)過的最大電流“方便即變阻器的總電阻應(yīng)接近小燈泡的電阻，本實驗中的小燈泡在正常任務(wù)時電阻為 R 燈P 312 ，故應(yīng)選用 R2.銜接電路時，變阻器采取分壓式，電流表外接，原理如圖T13 所示圖 T13答案：A2 R2 如圖 T13 所示【觸類旁通】1一只小燈泡，標(biāo)有“3 V 1.5 W字樣現(xiàn)要描畫小燈泡 03 V 的伏安特性曲線實驗器材有：A最大阻值為 10 的滑動變阻器B電動勢為 6 V、內(nèi)阻約為 1.0 的電源C量程為 0.6 A、內(nèi)阻約為 1.0 的電流表 A1D量程為 3 A、內(nèi)阻約為 0.1 的電流表 A2E量程為 3 V、內(nèi)阻約為

9、 6 k的電壓表 V1F量程為 15 V、內(nèi)阻約為 10 k的電壓表 V2G開關(guān)、導(dǎo)線假設(shè)干(1)電壓表應(yīng)選用_；電流表應(yīng)選用_(2)在該實驗中，設(shè)計了如以下圖所示的四個電路為了減小誤差，應(yīng)選取的電路是_(將選項代號的字母填在橫線上)E C C 要點 2 實物圖連線分壓電路的實物銜接是學(xué)習(xí)的難點，連線時可先連電源開關(guān)滑動變阻器兩端(阻值最大)，再銜接待測電阻支路，最后將伏特表并聯(lián)到 Rx 兩端連圖時要盡量按照電流的流向，先“串后“并，先“干路后“支路，同時也要留意電壓表和電流表接線柱的“、“必需留意以下兩點：連線不能交叉;必需把線接在接線柱上【例 2】如今要丈量一只額定電壓為 U3 V 的小電

10、珠 L 的額定功率 P(約為 0.3 W)實驗室備有如下器材：電流表 A1(量程 200 mA，內(nèi)阻 r110 )電流表 A2(量程 300 mA，內(nèi)阻約為幾歐姆)定值電阻 R(10 )滑動變阻器 R1(0100 ，0.5 A)電源 E(E5 V，內(nèi)阻 r1 )單刀開關(guān)一個、導(dǎo)線假設(shè)干(1)設(shè)計出實驗電路(畫在下面的方框中)圖 T14(2)按(1)中設(shè)計的電路圖把圖 T14 中儀器銜接起來(3)寫出主要的操作步驟：150 mA，故用 A1 和 R解析：本實驗中要測燈泡電壓，但沒有電壓表，要用電流表和定值電阻來替代，燈泡的額定電壓為 3 V，那么流過電流表和定值電阻的電流最大值為 ImURr1答

11、案：(1)如圖 T15 所示 (2)如圖 T16 所示圖 T15圖 T16替代電壓表(3)按設(shè)計好的電路圖銜接好電路，開關(guān) S 閉合前，滑動變阻器的滑片 P 移至阻值最大的位置閉合開關(guān) S，挪動滑片 P，使電流表 A1 的示數(shù) I1URr131010A150 mA，使小電珠正常發(fā)光，同時記下此時電流點評：電流表和定值電阻(電阻箱)串聯(lián)可替代電壓表，電壓表和定值電阻(電阻箱)并聯(lián)可替代電流表表 A2 的示數(shù) I2. 斷開開關(guān) S，撤除電路，整理儀器【觸類旁通】2如圖 T17 所示為用伏安法丈量一個定值電阻阻值的實驗所需的器材實物圖，器材規(guī)格如下：圖 T17A待測電阻 Rx(約 100 )B直流毫

12、安表(量程 010 mA，內(nèi)阻 50 )C直流電壓表(量程 03 V，內(nèi)阻 5 k)D直流電源(輸出電壓 4 V，內(nèi)阻不計)E滑動變阻器(阻值范圍 015 ，允許最大電流 1 A)F開關(guān) 1 個，導(dǎo)線假設(shè)干條根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，在此題的實物圖上連線圖 4U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27要點 3 數(shù)據(jù)處置，畫伏安特性曲線【例 3】某同窗在測繪額定電壓為 2.5 V 的小燈泡的 IU特性曲線的實驗中測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，在圖 T18 中畫出小燈泡的 IU特性曲線圖 T18解析：適當(dāng)建

13、立標(biāo)度，描點如圖 T19 所示圖 T19答案：如圖 T19 所示【觸類旁通】3一個小燈泡的額定電壓為 2.0 V，額定電流約為 0.5 A，選用以下實驗器材描畫小燈泡的伏安特性曲線電源 E1：電動勢為 3.0 V，內(nèi)阻不計電源 E2：電動勢為 12.0 V，內(nèi)阻不計電壓表 V：量程為 03 V，內(nèi)阻約為 10 k電流表 A1：量程為 03 A，內(nèi)阻約為 0.1 電流表 A2：量程為 00.6 A，內(nèi)阻約為 0.6 滑動變阻器 R：最大阻值為 10 ，額定電流為 1.0 A開關(guān) S，導(dǎo)線假設(shè)干I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.200.

14、400.600.801.001.201.401.601.802.00用實驗得到如下數(shù)據(jù)(I 和 U 分別表示小燈泡的電流和電壓)：(1)實驗中電源應(yīng)選用_；電流表應(yīng)選用_(2)在下面虛線框中畫出實驗電路圖(3)在下面坐標(biāo)系中畫出小燈泡的 UI 曲線圖 T110分壓接法；R燈 4，電流表要外接，丈量電路如圖5所示(4)假設(shè)將此題中的小燈泡接在電動勢是 1.5 V、內(nèi)阻是 1.0 的電池兩端，那么小燈泡的實踐功率是_(假設(shè)需作圖，可直接畫在坐標(biāo)系中)解析：(1)因小燈泡的額定電壓為 2.0 V，所以電源選 E1，又因小燈泡的額定電流約為 0.5 A，故電流表選 A2.(2)由于小燈泡的電壓從 0.

15、2 V 開場，所以滑動變阻器要用UI(4)設(shè)小燈泡的電壓為 U，電流為 I，由閉合電路歐姆定律得：U1.5I，作出電源 UI 圖象與小燈泡的 UI 曲線，交點坐標(biāo)為小燈泡任務(wù)時的電壓和電流，兩者之積為小燈泡的實際功率(2)如圖 5 所示(4)0.44 W答案：(1)E1 A2(3)如圖 6 所示圖 5圖 61電流表內(nèi)、外接的判別電流表內(nèi)接法電流表外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測UxUA電壓表分流I測IxIV電阻測量值適用條件RARxRVRx口訣大內(nèi)偏大(大電阻用電流表內(nèi)接法測量，測量值偏大)小外偏小(小電阻用電流表外接法測量，測量值偏小)(3)試探法：按圖 T111 所示接好電路，讓電壓表的

16、一接線柱按電路銜接好，另一接線柱 P 先后與 a、b 處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，那么可采用電流表外接法；假設(shè)電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，那么可采用電流表內(nèi)接法圖 T111限流式接法分壓式接法路圖特點調(diào)節(jié)電壓的范圍不能從零 開始變化閉合開關(guān)前一定要使滑片 P 置于 B 端電壓可以從零調(diào)節(jié)到最大值合上開關(guān)前滑片應(yīng)在 A 端，以使 Rx 負載的電壓和電流最小適用條件滑動變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且要求電壓不從零開始變化，通常情況下，由于限流式結(jié)構(gòu)簡單、 耗能小，優(yōu)先使用限流式滑動變阻器的最大阻值遠小 于待測電阻的阻值 電壓要求從

17、零變化連成限流式接法時，電壓或 電流超過電表量程2滑動變阻器的分壓、限流式接法3.誤差的分析及本卷須知(1)本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值較小，因此丈量電路必需采用電流表外接法(2)本實驗要作出 IU 圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電流、電壓值，故控制電路必需采用分壓接法(3)為維護元件不被燒毀，開封鎖合前變阻器滑片應(yīng)位于使加在待測電路電壓最小端(4)加在燈泡兩端的電壓不要超越燈泡的額定電壓記憶口訣：電路銜接是關(guān)鍵，先串后并把線連，滑動變阻要分壓，電流表外接減誤差，電壓從零開場變，IU 坐標(biāo)連曲線，要對圖線細研討，得出規(guī)律記心間U/V0.00.20.51.0I/A0.0000.0500.100

18、0.150U/V1.52.02.53.0I/A0.1800.1950.2050.215【例 4】表格中所列數(shù)據(jù)是丈量小燈泡 UI 關(guān)系的實驗數(shù)據(jù)：圖 T112(1)分析上表內(nèi)實驗數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選用的實驗電路圖是圖_(填“甲或“乙)(2)在方格紙內(nèi)畫出小燈泡的 UI 曲線分析曲線可知小燈泡的電阻隨 I 變大而_(填“變大、“變小或“不變)(3)如圖丙所示，用一個定值電阻 R 和兩個上述小燈泡組成串并聯(lián)電路，銜接到內(nèi)阻不計、電動勢為 3 V 的電源上知流過電阻 R的電流是流過燈泡 b 電流的兩倍，那么流過燈泡b 的電流約為_A.圖 T113解析：(1)由小燈泡 UI 關(guān)系的實驗數(shù)據(jù)可得，電路中燈泡兩端的電壓可調(diào)為 0，只需甲電路具有此功能，而乙圖的電路不具此功能(2)UI 曲線如圖 T114 所示，由所做出的 UI 曲線知，曲線上各點與原點連線的斜率越來越大，闡明燈泡的電阻越來越大圖 T114答