測(cè)小燈泡伏安特性曲線市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

注意事項(xiàng)4實(shí)驗(yàn)?zāi)?、?shí)驗(yàn)原理1試驗(yàn)儀器、試驗(yàn)步驟2試驗(yàn)結(jié)論3誤差分析56分組描繪小燈泡伏安特征曲線試驗(yàn)第1頁(yè)實(shí)目驗(yàn)1．了解小燈泡伏安特征

2．練習(xí)分壓電路連接第2頁(yè)實(shí)原驗(yàn)理在純電阻電路中，電阻兩端電壓與經(jīng)過電阻電流是線性關(guān)系，但在實(shí)際電路中，因?yàn)楦鞣N原因影響，I—U圖象不再是一條直線．讀出若干組小電珠兩端電壓U和電流I，然后在坐標(biāo)紙上以U為縱軸，以I為橫軸就畫出I—U曲線．第3頁(yè)實(shí)儀驗(yàn)器第4頁(yè)實(shí)步驗(yàn)驟1如圖6—4所表示，連接試驗(yàn)電路。注意滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端P開始時(shí)位置。第5頁(yè)－0.63A－153V1.按回路連接2.連線不能交叉，不能經(jīng)過用電器3.不能涂改第6頁(yè)實(shí)步驗(yàn)驟2從0V開始，調(diào)整滑動(dòng)變阻器，逐步增大加在小燈泡兩端電壓，每隔O.5V(或0.3V)，取一組數(shù)據(jù)并將電壓、電流數(shù)據(jù)記人表格中。注意小燈泡額定電壓和額定電流值。試驗(yàn)次數(shù)12345678

U(V)01.01.52.02.53.03.43.8

I(A)第7頁(yè)實(shí)步驗(yàn)驟3依據(jù)表格中數(shù)據(jù)，在I—U坐標(biāo)系(如圖6—5)中，畫出小燈泡伏安特征曲線。第8頁(yè)1.圖形要盡可能占滿坐標(biāo)紙，連圖線時(shí)曲線要平滑，一定不要畫成折線．2.電阻是該點(diǎn)與原點(diǎn)連線斜率第9頁(yè)實(shí)步驗(yàn)驟試驗(yàn)結(jié)論小燈泡電阻率隨溫度升高而增大第10頁(yè)注事意項(xiàng)⑴變阻器要采取分壓接法；⑵電流表外接法；⑶電鍵閉合前變阻器滑片移到圖中A端；⑷畫出圖線占滿坐標(biāo)紙，連線一定用平滑曲線，不能畫成折線；⑸U－I圖線中，電阻是某點(diǎn)與原點(diǎn)連線斜率。第11頁(yè)7、誤差起源：⑴測(cè)得I值比真實(shí)值偏大；⑵描繪I—U線時(shí)作圖不準(zhǔn)確造成偶然誤差。第12頁(yè)

例1．一個(gè)小燈泡額定電壓為6.3V，額定電流約為0.3A，用以下所給試驗(yàn)器材描繪出小燈泡伏安特征曲線，實(shí)驗(yàn)電路圖所表示。電源E1：電動(dòng)勢(shì)為8.0V，內(nèi)阻不計(jì)；電源E2：電動(dòng)勢(shì)為12.0V，內(nèi)阻不計(jì)；電壓表V：量程為0—10V，內(nèi)阻約為10kΩ

電流表A1：量程為0—3A，內(nèi)阻約為0.1Ω;

電流表A2：量程為0—300mA，內(nèi)阻約為1Ω；滑動(dòng)變阻器R：最大阻值10Ω，額定電流1.0A；第13頁(yè)

開關(guān)S，導(dǎo)線若干。⑴依照試驗(yàn)電路圖將圖中實(shí)物圖連接成試驗(yàn)電路⑵試驗(yàn)中電源應(yīng)該選取

；電流表應(yīng)該選取

⑶試驗(yàn)測(cè)出數(shù)據(jù)以下表所表示，依照這些數(shù)據(jù)在圖所表示坐標(biāo)紙中描繪出該小燈泡伏安特征曲線。U/V00.50.81.01.21.52.0I/A00.050.080.100.120.140.16U/V2.53.04.05.06.06.3I/A0.180.200.230.250.270.27第14頁(yè)第15頁(yè)解：⑴試驗(yàn)原理和實(shí)和連線如圖所表示。⑵小燈泡額定電壓為6·3V,故電源用E1、小燈泡額定電流為0·3A，故電流表用A2⑶I—U曲線如圖所表示。第16頁(yè)一同學(xué)在試驗(yàn)中還測(cè)出a,b,c,三種元件伏安特征元件特征曲線分別以下列圖所表示中（a）（b）（c），以下說法中正確是（）abcAa能夠作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用Bb能作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用Cb阻值隨電壓升高而增大Dc阻值隨電壓升高而增大AC第17頁(yè)

例2（04上海）、小燈泡燈絲電阻會(huì)隨溫度升高而變大.某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，用試驗(yàn)得到以下數(shù)據(jù)（I和U分別表示小燈泡上電流和電壓）：I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（1）在左下框中畫出試驗(yàn)電路圖.可用器材有：電壓表、電流表、滑線變阻器（改變范圍0—10Ω電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干.（2）在右圖中畫出小煤泡U—I曲線.（3）假如某一電池電動(dòng)勢(shì)是1.5V,內(nèi)阻是2.0Ω.問:將本題中燈泡接在該電池兩端,小燈泡實(shí)際功率是多少?（簡(jiǎn)明寫出求解過程;若需作圖,可直接畫在第（2）小題方格圖中）第18頁(yè)解：（1）見下列圖;（2）見下列圖（3）作出U=E—Ir圖線，可得小燈泡工作電流為0.35安，工作電壓為0.80伏，所以小燈泡實(shí)際功率為0.28瓦第19頁(yè)

例2U–I圖線及U=E–Ir圖線第20頁(yè)1、某同學(xué)選取一只標(biāo)有“3.8V0.3A”小燈泡，用電流表和電壓表測(cè)量它在不一樣電壓下電流，從而計(jì)算出它在不一樣電壓下實(shí)際電阻值。依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出I-U圖象如右.⑴從圖象看出,電壓越高，對(duì)應(yīng)實(shí)際電阻值越_____，這說明燈絲材料電阻率隨溫度升高而________。⑵若試驗(yàn)室提供器材是：電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻很小鉛蓄電池；量程0-0.6-3A直流電流表；量程0-3-15V直流電壓表；最大阻值10Ω滑動(dòng)變阻器；一只電鍵和若干導(dǎo)線。⑴請(qǐng)畫出正確試驗(yàn)電路圖；⑵并標(biāo)出開始試驗(yàn)時(shí)所用電表量程和滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭位置。第21頁(yè)解：⑴曲線上每一點(diǎn)和原點(diǎn)連線斜率倒數(shù)表示該時(shí)刻對(duì)應(yīng)燈絲電阻。由圖象可知伴隨電壓升高燈絲電阻增大。這說明燈絲材料電阻率隨溫度升高而增大。⑵正常工作時(shí)燈絲電阻才十幾個(gè)歐姆，電壓低時(shí)電阻更小，所以應(yīng)作為小電阻處理，測(cè)量部分應(yīng)該用外接法。燈絲兩端電壓要求從零開始逐步增大，所以供電部分必須采取分壓電路。開始時(shí)電流表量程應(yīng)選取0.6A，電壓表量程應(yīng)選取3V（快要超出3V時(shí)再改用15V量程），滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭位置應(yīng)使燈絲兩端分到電壓為零。電路略。第22頁(yè)

2、為了研究“3.8V,0.3A”小燈泡電阻隨電流改變規(guī)律，某同學(xué)測(cè)量小燈泡兩端電壓和經(jīng)過小燈泡電流關(guān)系.試驗(yàn)室能夠提供器材以下：①直流電源E（電動(dòng)勢(shì)約4V，內(nèi)阻可不計(jì)）；②電流表A（量程為0—0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）；③電壓表V（量程為0—5V，內(nèi)阻約20kΩ）；④滑動(dòng)變阻器R1（阻值0—10Ω，額定電流2A）；⑤滑動(dòng)變阻器R2（阻值0—200Ω，額定電流1.5A）⑥電鍵S及導(dǎo)線若干。試驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在下表中：U/V00.301.001.702.403.103.80I/A00.0740.2100.2100.2500.2840.300第23頁(yè)（1）請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上畫出小燈泡U—I圖線。（2）應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器為（填寫儀器符號(hào)）：

。（3）依據(jù)以上條件在虛線框中畫出符合要求試驗(yàn)電路圖，并在圖中標(biāo)出器材符號(hào)。（4）試求：電壓為1.50V和2.80V時(shí)小燈泡電阻值并說明它們大小不一樣原因。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字。）第24頁(yè)第25頁(yè)解答：（1）如圖a：（坐標(biāo)選取適當(dāng)；描點(diǎn)正確；將各點(diǎn)連成光滑曲線） （2）R1

（3）如圖b：（分壓電路；電流表外接） （4）由圖可知：U1=1.50V時(shí)，I1=0.200A；

U2=2.80V時(shí)，I2=0.275A，得：RL1=U1/I1=7.5.RL2=U2/I2=10

因?yàn)樾襞輧啥穗妷荷邥r(shí)，燈絲溫度升高，造成燈絲電阻變大。所以有：RL2＞RL1

第26頁(yè)3、電源輸出功率P跟外電路電阻R相關(guān).圖22—2是研究它們關(guān)系試驗(yàn)電路.為了便于進(jìn)行試驗(yàn)和保護(hù)蓄電池E，給蓄電池串聯(lián)了一個(gè)定值電阻R0,把它們一起看作電源（圖中虛線框內(nèi)部分）,電源內(nèi)電阻就是蓄電池內(nèi)電阻和定值電阻R0之和.在圖1中給出了試驗(yàn)所用器材,請(qǐng)按照?qǐng)D2電路將儀器連接成試驗(yàn)電路.（電壓表選3V量程,電流表選0.6A量程）.

某同學(xué)在試驗(yàn)時(shí)測(cè)出了9組電流、電壓值。依據(jù)U/I算出了對(duì)應(yīng)外電阻R0。依據(jù)UI算出了對(duì)應(yīng)輸出功率P。在圖3直角坐標(biāo)系中描出了對(duì)應(yīng)9個(gè)點(diǎn)。請(qǐng)你在圖中畫出P—R關(guān)系圖線。依據(jù)圖線能夠得出電源輸出功率最大值Pm=

，對(duì)應(yīng)外電阻R=

。

第27頁(yè)第28頁(yè)第29頁(yè)解:（1）1.556±0.002（2）實(shí)物連線;從9組數(shù)據(jù)中可得最大電壓為U=≈3.0V，所以電壓表量程選0～3V用I=檢驗(yàn)，電流不超出0.60A，所以，電流表量程選0～0.6A。描P—R關(guān)系圖線得出Pm=（0.800±0.005）W，沒有單位不給分。得出R=（5.0±0.4），沒有單位不給分。第30頁(yè)4、如右圖所表示，是某二分之一導(dǎo)體器件U-I圖。⑴從圖中可看出，當(dāng)電流超出某一