第二章特別策劃(一)實驗描繪小電珠的伏安特性曲課件

特別策劃(一)

實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線

1．描繪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I－U坐標系中描出各對應點，用一條平滑曲線將這些點連接起來，就可以得到小燈泡的伏安特性曲線．

2．小燈泡“3.8V0.3A”的電阻很小，當它與電流表(量程為0.6A)________時，電流表的分壓影響很大，故為了準確地描繪出小燈泡的伏安特性曲線，電流表應采用______接法；為使小燈泡上的電壓能從零開始連續(xù)變化，滑動變阻器應采用________接法．電壓表串聯(lián)電流表外分壓式特別策劃(一)實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線 1．描繪小電13．如圖T1－1所示：當電流表接3A量程時，讀數(shù)是________，電壓表接15V量程時讀數(shù)是________．圖T1－1

解析：0～3A擋電流表的最小刻度值為0.1A，估讀到0.1A，故圖中讀數(shù)為1.72A；0～15V電壓表的最小刻度值為0.5V，圖中讀數(shù)為10.8V.1.72A10.8V3．如圖T1－1所示：當電流表接3A量程時，讀24．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)關系的是()C

解析：此圖象描述I隨U變化的規(guī)律，由于金屬導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，因而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，對應的電阻越大，選C.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3描繪小電珠的伏安特性曲線【實驗目的】(1)練習電壓表、電流表、滑動變阻器的使用．(2)描繪小燈泡的伏安特性曲線并分析其變化規(guī)律．(3)學會利用圖象處理實驗數(shù)據(jù)．描繪小電珠的伏安特性曲線【實驗目的】(1)練習電壓表、電流表4【實驗原理】(1)原理圖：如圖T1－2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I－U坐標系中描出各對應點，用一條平滑曲線將這些點連接起來，就可以得到小燈泡的伏安特性曲線．圖T1－2【實驗原理】(1)原理圖：如圖T1－2所示． (2)原理5【實驗器材】小燈泡、4～6V學生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、導線若干、開關．【實驗步驟】(1)連接電路：將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關用導線連接成如圖T1－2所示電路．(2)測出小電珠在不同電壓下的電流．①閉合開關S前，滑動變阻器觸頭應移到最左端．②移動滑動變阻器觸頭的位置，測出多組不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格.【實驗器材】小燈泡、4～6V學生電源、滑動變阻器、電壓表6U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/V1.62.02.42.83.23.63.8I/A

特別提醒：I－U圖線在U0＝1.0V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U＝1.0V左右測繪點要密，否則將出現(xiàn)很大誤差．(3)拆除電路，整理儀器．U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/V17【數(shù)據(jù)處理】

(1)在坐標紙上以U為橫軸、以I為縱軸，建立坐標系．

(2)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，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，就得到了小電珠的伏安特性曲線．【數(shù)據(jù)處理】 (1)在坐標紙上以U為橫軸、以I為縱軸8【注意事項】(1)電路的連接方式．①電流表應采用外接法：因為小電珠的電阻較小，與電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響不能忽略．②滑動變阻器應采用分壓式連接：目的是為了使小電珠兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化．

(2)滑片位置：閉合開關S前，滑動變阻器觸頭應移到小電珠分得電壓為零的位置，使開關閉合時小電珠電壓能從零開始變化，同時也可防止開關剛閉合時小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲．【注意事項】(1)電路的連接方式．①電流表應采用外接法：因為9(3)電流表選擇0.6A量程．“3.8V0.3A”的小電珠，選用電壓表的15V量程；“2.5V0.6A”的小電珠，則選用電壓表的3V量程．

(4)保持小電珠電壓接近額定值時要緩慢增加，到額定值，讀出I后立即斷開開關．

(5)誤差較大的點要舍去，I－U圖線應是平滑曲線而非折線．(3)電流表選擇0.6A量程．“3.8V0.3A”10要點1實驗器材的選取及電路的選擇

儀器選擇的一般順序是先易后難．首先確定出必須使用而又不必選擇的儀器，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)是選擇合適量程的電流表和電壓表的重要依據(jù)．要點1實驗器材的選取及電路的選擇 儀器選擇的一般順序是先11【例1】在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，使用的小電珠為“6V3W”，其他可供選擇的器材有：電壓表V1(量程6V，內(nèi)阻20kΩ)電壓表V2(量程20V，內(nèi)阻60kΩ)電流表A1(量程3A，內(nèi)阻0.2Ω)電流表A2(量程0.6A，內(nèi)阻1Ω)變阻器R1(0～1000Ω，0.5A)變阻器R2(0～20Ω，2A)學生電源E(6～8V)開關S及導線若干【例1】在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，使用的小電珠12

實驗中要求電壓表在0～6V范圍內(nèi)讀取并記錄下12組左右不同的電壓值U和對應的電流值I，以便作出伏安特性曲線，在上述器材中，電流表應選用________，變阻器應選用________．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6V，額定電流為0.5A，即允許通過小燈泡的電流最大不超過0.5A，最大電壓不超過6V．在選擇電壓表和電流表時，本著安全、精確的原則，安全原則是量程要大于所測電流或電壓值，精確原則是量程要盡量小，量 實驗中要求電壓表在0～6V范圍內(nèi)讀取并記錄下1213U2

62程越小測量越精確，故電流表應選A2，電壓表應選V1；滑動變阻器選取時要本著安全、夠用、調(diào)節(jié)方便的原則．“安全”即流過變阻器的最大電流應小于允許通過的最大電流．“方便”即變阻器的總電阻應接近小燈泡的電阻，本實驗中的小燈泡在正常工作時電阻為R燈＝＝P3Ω＝12Ω，故應選用R2.連接電路時，變阻器采取分壓式，電流表外接，原理如圖T1－3所示．圖T1－3答案：A2

R2

如圖T1－3所示．U262程越小測量越精確，故電流表應選A2，電壓14【觸類旁通】1．一只小燈泡，標有“3V1.5W”字樣．現(xiàn)要描繪小燈泡0～3V的伏安特性曲線．實驗器材有：A．最大阻值為10Ω的滑動變阻器B．電動勢為6V、內(nèi)阻約為1.0Ω的電源C．量程為0.6A、內(nèi)阻約為1.0Ω的電流表A1D．量程為3A、內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表A2E．量程為3V、內(nèi)阻約為6kΩ的電壓表V1F．量程為15V、內(nèi)阻約為10kΩ的電壓表V2G．開關、導線若干【觸類旁通】1．一只小燈泡，標有“3V1.5W”字15

(1)電壓表應選用________；電流表應選用________．

(2)在該實驗中，設計了如下圖所示的四個電路．為了減小誤差，應選取的電路是________(將選項代號的字母填在橫線上)．ECC (1)電壓表應選用________；電流表應選用_____16要點2實物圖連線

分壓電路的實物連接是學習的難點，連線時可先連電源→開關→滑動變阻器兩端(阻值最大)，再連接待測電阻支路，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”，同時也要注意電壓表和電流表接線柱的“＋”、“－”．必須注意以下兩點：連線不能交叉;必須把線接在接線柱上．要點2實物圖連線 分壓電路的實物連接是學習的難點，連線時17【例2】現(xiàn)在要測量一只額定電壓為U＝3V的小電珠L的額定功率P(約為0.3W)．實驗室備有如下器材：電流表A1(量程200mA，內(nèi)阻r1＝10Ω)電流表A2(量程300mA，內(nèi)阻約為幾歐姆)定值電阻R(10Ω)滑動變阻器R1(0～100Ω，0.5A)電源E(E＝5V，內(nèi)阻r≈1Ω)單刀開關一個、導線若干【例2】現(xiàn)在要測量一只額定電壓為U＝3V的小電珠L18(1)設計出實驗電路(畫在下面的方框中)．圖T1－4(2)按(1)中設計的電路圖把圖T1－4中儀器連接起來．(3)寫出主要的操作步驟：(1)設計出實驗電路(畫在下面的方框中)．圖T1－4(2)19＝150mA，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代替，燈泡的額定電壓為3V，則流過電流表和定值電阻的電流最大值為Im＝

UR＋r1答案：(1)如圖

T1－5所示．(2)如圖T1－6所示．圖T1－5圖T1－6代替電壓表．＝150mA，故用A1和R 解析：本實驗中要測燈泡電20

(3)①按設計好的電路圖連接好電路，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P移至阻值最大的位置．②閉合開關S，移動滑片P，使電流表A1

的示數(shù)I1＝

UR＋r1＝

310＋10A＝150mA，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)可代替電壓表，電壓表和定值電阻(電阻箱)并聯(lián)可代替電流表．表A2的示數(shù)I2.③斷開開關S，拆除電路，整理儀器． (3)①按設計好的電路圖連接好電路，開關S閉合前，滑動21【觸類旁通】2．如圖T1－7所示為用伏安法測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T1－7【觸類旁通】2．如圖T1－7所示為用伏安法測量一個定值電22A．待測電阻Rx(約100Ω)B．直流毫安表(量程0～10mA，內(nèi)阻50Ω)C．直流電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻5kΩ)D．直流電源(輸出電壓4V，內(nèi)阻不計)E．滑動變阻器(阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A)F．開關1個，導線若干條根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，在本題的實物圖上連線．A．待測電阻Rx(約100Ω)B．直流毫安表(量程023圖4圖424U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27要點3數(shù)據(jù)處理，畫伏安特性曲線【例3】某同學在測繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I－U特性曲線的實驗中測得有關數(shù)據(jù)如下表：根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，在圖T1－8中畫出小燈泡的I－U特性曲線．圖T1－8U/V0.400.801.201.602.002.402.825解析：適當建立標度，描點如圖T1－9所示．圖T1－9答案：如圖T1－9所示．解析：適當建立標度，描點如圖T1－9所示．圖T1－9答26【觸類旁通】3．一個小燈泡的額定電壓為2.0V，額定電流約為0.5A，選用下列實驗器材描繪小燈泡的伏安特性曲線．電源E1：電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計電源E2：電動勢為12.0V，內(nèi)阻不計電壓表V：量程為0～3V，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0～0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω滑動變阻器R：最大阻值為10Ω，額定電流為1.0A開關S，導線若干【觸類旁通】3．一個小燈泡的額定電壓為2.0V，額定電流27I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00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)實驗中電源應選用________；電流表應選用________．(2)在下面虛線框中畫出實驗電路圖．(3)在下面坐標系中畫出小燈泡的U－I曲線．圖T1－10I/A0.120.210.290.340.380.420.428分壓接法；R燈＝＝4Ω，電流表要外接，測量電路如圖5所示．

(4)若將本題中的小燈泡接在電動勢是1.5V、內(nèi)阻是1.0Ω的電池兩端，則小燈泡的實際功率是________(若需作圖，可直接畫在坐標系中)．解析：(1)因小燈泡的額定電壓為2.0V，所以電源選E1，又因小燈泡的額定電流約為0.5A，故電流表選A2.(2)因為小燈泡的電壓從0.2V開始，所以滑動變阻器要用UI

(4)設小燈泡的電壓為U，電流為I，由閉合電路歐姆定律得：U＝1.5－I，作出電源U－I圖象與小燈泡的U－I曲線，交點坐標為小燈泡工作時的電壓和電流，兩者之積為小燈泡的實際功率．分壓接法；R燈＝＝4Ω，電流表要外接，測量電路如圖5所示．29

(2)如圖5所示．(4)0.44W答案：(1)E1

A2(3)如圖6所示．

圖5圖6 (2)如圖5所示．答案：(1)E1A2圖6301．電流表內(nèi)、外接的判斷電流表內(nèi)接法電流表外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測＝Ux＋UA電壓表分流I測＝Ix＋IV電阻測量值適用條件RA?RxRV?Rx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)1．電流表內(nèi)、外接的判斷電流表內(nèi)接法電流表外接法電路圖誤差原31第二章特別策劃(一)實驗描繪小電珠的伏安特性曲課件32

(3)試探法：按圖T1－11所示接好電路，讓電壓表的一接線柱按電路連接好，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，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法．圖T1－11 (3)試探法：按圖T1－11所示接好電路，讓電壓表的一33限流式接法分壓式接法路圖特點①調(diào)節(jié)電壓的范圍不能從零

開始變化②閉合開關前一定要使滑片

P置于B端①電壓可以從零調(diào)節(jié)到最大值②合上開關前滑片應在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，由于限流式結構簡單、

耗能小，優(yōu)先使用限流式①滑動變阻器的最大阻值遠小

于待測電阻的阻值

②電壓要求從零變化③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、限流式接法限流式接法分壓式接法路特①調(diào)節(jié)電壓的范圍不能從零①電壓可以從343.誤差的分析及注意事項(1)本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值較小，因此測量電路必須采用電流表外接法．(2)本實驗要作出I－U圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電流、電壓值，故控制電路必須采用分壓接法．(3)為保護元件不被燒毀，開關閉合前變阻器滑片應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過燈泡的額定電壓．

記憶口訣：電路連接是關鍵，先串后并把線連，滑動變阻要分壓，電流表外接減誤差，電壓從零開始變，I－U坐標連曲線，要對圖線細研究，得出規(guī)律記心間．3.誤差的分析及注意事項(1)本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值35U/V0.00.20.51.0I/A0.0000.0500.1000.150U/V1.52.02.53.0I/A0.1800.1950.2050.215【例4】表格中所列數(shù)據(jù)是測量小燈泡U－I關系的實驗數(shù)據(jù)：圖T1－12U/V0.00.20.51.0I/A0.0000.0500.36(1)分析上表內(nèi)實驗數(shù)據(jù)可知，應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U－I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，連接到內(nèi)阻不計、電動勢為3V的電源上．已知流過電阻R的電流是流過燈泡b電流的兩倍，則流過燈泡b的電流約為__________A.圖T1－13(1)分析上表內(nèi)實驗數(shù)據(jù)可知，應選用的實驗電路圖是圖____37

解析：(1)由小燈泡U－I關系的實驗數(shù)據(jù)可得，電路中燈泡兩端的電壓可調(diào)為0，只有甲電路具有此功能，而乙圖的電路不具此功能．

(2)U－I曲線如圖T1－14所示，由所做出的U－I曲線知，曲線上各點與原點連線的斜率越來越大，說明燈泡的電阻越來越大．圖T1－14 解析：(1)由小燈泡U－I關系的實驗數(shù)據(jù)可得，電路中燈38答案：(1)甲(2)如圖T1－14所示．變大(3)0.07答案：(1)甲(2)如圖T1－14所示．變39【觸類旁通】

4．(2012年茂名一模)小明同學用下列器材描繪額定電壓為3.0V的小燈泡的伏安特性曲線(要求電壓變化從零開始)，并研究小燈泡實際功率及燈絲溫度等問題．A．電流表(0.6A,1Ω)B．電壓表(3V,1kΩ)C．滑動變阻器(10Ω，1A)D．電源(4V，內(nèi)阻不計)【觸類旁通】 4．(2012年茂名一模)小明同學用下列器材40(1)用筆畫線代替導線，將圖T1－15中的實驗儀器連成完整的實驗電路．圖T1－15(2)開關閉合前，滑動變阻器的滑片應置于________端(填“a”或“b”)．

(3)閉合開關，變阻器的滑片向b端移動，電壓表的示數(shù)逐漸增大，電流表指針卻幾乎不動，則電路的故障為__________．(1)用筆畫線代替導線，將圖T1－15中的實驗儀器連成完41

(4)排除故障后，小明完成了實驗，并由實驗數(shù)據(jù)畫出小燈泡I－U圖象如圖T1－16中實線所示．由圖可確定小燈泡在電壓為2.0V時實際功率為________(保留兩位有效數(shù)字)．圖T1－16 (4)排除故障后，小明完成了實驗，并由實驗數(shù)據(jù)畫出小燈圖42

(5)圖T1－16是用多用電表歐姆擋“×1”擋直接測量小燈泡燈絲在27℃時電阻值，則阻值為________Ω，若小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關系為R＝k(203＋t)，k為比例常數(shù)．根據(jù)I－U圖中的實線，估算該燈泡正常工作時燈絲的溫度約為______________℃. (5)圖T1－16是用多用電表歐姆擋“×1”擋直接測量43

(6)若I－U圖中的虛線Ⅰ或Ⅱ表示小燈泡真實的伏安特性曲線，與實線相比，虛線________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)才是其真實的伏安特性曲線．圖T1－17 (6)若I－U圖中的虛線Ⅰ或Ⅱ表示小燈泡真實的伏安特性44答案：(1)如圖7所示．(3)小燈泡斷路(2)a(4)0.38(5)1.51797(6)Ⅱ

圖7答案：(1)如圖7所示．(2)a(5)1.51745演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！46特別策劃(一)

實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線

1．描繪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I－U坐標系中描出各對應點，用一條平滑曲線將這些點連接起來，就可以得到小燈泡的伏安特性曲線．

2．小燈泡“3.8V0.3A”的電阻很小，當它與電流表(量程為0.6A)________時，電流表的分壓影響很大，故為了準確地描繪出小燈泡的伏安特性曲線，電流表應采用______接法；為使小燈泡上的電壓能從零開始連續(xù)變化，滑動變阻器應采用________接法．電壓表串聯(lián)電流表外分壓式特別策劃(一)實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線 1．描繪小電473．如圖T1－1所示：當電流表接3A量程時，讀數(shù)是________，電壓表接15V量程時讀數(shù)是________．圖T1－1

解析：0～3A擋電流表的最小刻度值為0.1A，估讀到0.1A，故圖中讀數(shù)為1.72A；0～15V電壓表的最小刻度值為0.5V，圖中讀數(shù)為10.8V.1.72A10.8V3．如圖T1－1所示：當電流表接3A量程時，讀484．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)關系的是()C

解析：此圖象描述I隨U變化的規(guī)律，由于金屬導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，因而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，對應的電阻越大，選C.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49描繪小電珠的伏安特性曲線【實驗目的】(1)練習電壓表、電流表、滑動變阻器的使用．(2)描繪小燈泡的伏安特性曲線并分析其變化規(guī)律．(3)學會利用圖象處理實驗數(shù)據(jù)．描繪小電珠的伏安特性曲線【實驗目的】(1)練習電壓表、電流表50【實驗原理】(1)原理圖：如圖T1－2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I－U坐標系中描出各對應點，用一條平滑曲線將這些點連接起來，就可以得到小燈泡的伏安特性曲線．圖T1－2【實驗原理】(1)原理圖：如圖T1－2所示． (2)原理51【實驗器材】小燈泡、4～6V學生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、導線若干、開關．【實驗步驟】(1)連接電路：將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關用導線連接成如圖T1－2所示電路．(2)測出小電珠在不同電壓下的電流．①閉合開關S前，滑動變阻器觸頭應移到最左端．②移動滑動變阻器觸頭的位置，測出多組不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格.【實驗器材】小燈泡、4～6V學生電源、滑動變阻器、電壓表52U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/V1.62.02.42.83.23.63.8I/A

特別提醒：I－U圖線在U0＝1.0V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U＝1.0V左右測繪點要密，否則將出現(xiàn)很大誤差．(3)拆除電路，整理儀器．U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/V153【數(shù)據(jù)處理】

(1)在坐標紙上以U為橫軸、以I為縱軸，建立坐標系．

(2)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，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，就得到了小電珠的伏安特性曲線．【數(shù)據(jù)處理】 (1)在坐標紙上以U為橫軸、以I為縱軸54【注意事項】(1)電路的連接方式．①電流表應采用外接法：因為小電珠的電阻較小，與電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響不能忽略．②滑動變阻器應采用分壓式連接：目的是為了使小電珠兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化．

(2)滑片位置：閉合開關S前，滑動變阻器觸頭應移到小電珠分得電壓為零的位置，使開關閉合時小電珠電壓能從零開始變化，同時也可防止開關剛閉合時小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲．【注意事項】(1)電路的連接方式．①電流表應采用外接法：因為55(3)電流表選擇0.6A量程．“3.8V0.3A”的小電珠，選用電壓表的15V量程；“2.5V0.6A”的小電珠，則選用電壓表的3V量程．

(4)保持小電珠電壓接近額定值時要緩慢增加，到額定值，讀出I后立即斷開開關．

(5)誤差較大的點要舍去，I－U圖線應是平滑曲線而非折線．(3)電流表選擇0.6A量程．“3.8V0.3A”56要點1實驗器材的選取及電路的選擇

儀器選擇的一般順序是先易后難．首先確定出必須使用而又不必選擇的儀器，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)是選擇合適量程的電流表和電壓表的重要依據(jù)．要點1實驗器材的選取及電路的選擇 儀器選擇的一般順序是先57【例1】在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，使用的小電珠為“6V3W”，其他可供選擇的器材有：電壓表V1(量程6V，內(nèi)阻20kΩ)電壓表V2(量程20V，內(nèi)阻60kΩ)電流表A1(量程3A，內(nèi)阻0.2Ω)電流表A2(量程0.6A，內(nèi)阻1Ω)變阻器R1(0～1000Ω，0.5A)變阻器R2(0～20Ω，2A)學生電源E(6～8V)開關S及導線若干【例1】在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，使用的小電珠58

實驗中要求電壓表在0～6V范圍內(nèi)讀取并記錄下12組左右不同的電壓值U和對應的電流值I，以便作出伏安特性曲線，在上述器材中，電流表應選用________，變阻器應選用________．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6V，額定電流為0.5A，即允許通過小燈泡的電流最大不超過0.5A，最大電壓不超過6V．在選擇電壓表和電流表時，本著安全、精確的原則，安全原則是量程要大于所測電流或電壓值，精確原則是量程要盡量小，量 實驗中要求電壓表在0～6V范圍內(nèi)讀取并記錄下1259U2

62程越小測量越精確，故電流表應選A2，電壓表應選V1；滑動變阻器選取時要本著安全、夠用、調(diào)節(jié)方便的原則．“安全”即流過變阻器的最大電流應小于允許通過的最大電流．“方便”即變阻器的總電阻應接近小燈泡的電阻，本實驗中的小燈泡在正常工作時電阻為R燈＝＝P3Ω＝12Ω，故應選用R2.連接電路時，變阻器采取分壓式，電流表外接，原理如圖T1－3所示．圖T1－3答案：A2

R2

如圖T1－3所示．U262程越小測量越精確，故電流表應選A2，電壓60【觸類旁通】1．一只小燈泡，標有“3V1.5W”字樣．現(xiàn)要描繪小燈泡0～3V的伏安特性曲線．實驗器材有：A．最大阻值為10Ω的滑動變阻器B．電動勢為6V、內(nèi)阻約為1.0Ω的電源C．量程為0.6A、內(nèi)阻約為1.0Ω的電流表A1D．量程為3A、內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表A2E．量程為3V、內(nèi)阻約為6kΩ的電壓表V1F．量程為15V、內(nèi)阻約為10kΩ的電壓表V2G．開關、導線若干【觸類旁通】1．一只小燈泡，標有“3V1.5W”字61

(1)電壓表應選用________；電流表應選用________．

(2)在該實驗中，設計了如下圖所示的四個電路．為了減小誤差，應選取的電路是________(將選項代號的字母填在橫線上)．ECC (1)電壓表應選用________；電流表應選用_____62要點2實物圖連線

分壓電路的實物連接是學習的難點，連線時可先連電源→開關→滑動變阻器兩端(阻值最大)，再連接待測電阻支路，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”，同時也要注意電壓表和電流表接線柱的“＋”、“－”．必須注意以下兩點：連線不能交叉;必須把線接在接線柱上．要點2實物圖連線 分壓電路的實物連接是學習的難點，連線時63【例2】現(xiàn)在要測量一只額定電壓為U＝3V的小電珠L的額定功率P(約為0.3W)．實驗室備有如下器材：電流表A1(量程200mA，內(nèi)阻r1＝10Ω)電流表A2(量程300mA，內(nèi)阻約為幾歐姆)定值電阻R(10Ω)滑動變阻器R1(0～100Ω，0.5A)電源E(E＝5V，內(nèi)阻r≈1Ω)單刀開關一個、導線若干【例2】現(xiàn)在要測量一只額定電壓為U＝3V的小電珠L64(1)設計出實驗電路(畫在下面的方框中)．圖T1－4(2)按(1)中設計的電路圖把圖T1－4中儀器連接起來．(3)寫出主要的操作步驟：(1)設計出實驗電路(畫在下面的方框中)．圖T1－4(2)65＝150mA，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代替，燈泡的額定電壓為3V，則流過電流表和定值電阻的電流最大值為Im＝

UR＋r1答案：(1)如圖

T1－5所示．(2)如圖T1－6所示．圖T1－5圖T1－6代替電壓表．＝150mA，故用A1和R 解析：本實驗中要測燈泡電66

(3)①按設計好的電路圖連接好電路，開關S閉合前，滑動變阻器的滑片P移至阻值最大的位置．②閉合開關S，移動滑片P，使電流表A1

的示數(shù)I1＝

UR＋r1＝

310＋10A＝150mA，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)可代替電壓表，電壓表和定值電阻(電阻箱)并聯(lián)可代替電流表．表A2的示數(shù)I2.③斷開開關S，拆除電路，整理儀器． (3)①按設計好的電路圖連接好電路，開關S閉合前，滑動67【觸類旁通】2．如圖T1－7所示為用伏安法測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T1－7【觸類旁通】2．如圖T1－7所示為用伏安法測量一個定值電68A．待測電阻Rx(約100Ω)B．直流毫安表(量程0～10mA，內(nèi)阻50Ω)C．直流電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻5kΩ)D．直流電源(輸出電壓4V，內(nèi)阻不計)E．滑動變阻器(阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A)F．開關1個，導線若干條根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，在本題的實物圖上連線．A．待測電阻Rx(約100Ω)B．直流毫安表(量程069圖4圖470U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27要點3數(shù)據(jù)處理，畫伏安特性曲線【例3】某同學在測繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I－U特性曲線的實驗中測得有關數(shù)據(jù)如下表：根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，在圖T1－8中畫出小燈泡的I－U特性曲線．圖T1－8U/V0.400.801.201.602.002.402.871解析：適當建立標度，描點如圖T1－9所示．圖T1－9答案：如圖T1－9所示．解析：適當建立標度，描點如圖T1－9所示．圖T1－9答72【觸類旁通】3．一個小燈泡的額定電壓為2.0V，額定電流約為0.5A，選用下列實驗器材描繪小燈泡的伏安特性曲線．電源E1：電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計電源E2：電動勢為12.0V，內(nèi)阻不計電壓表V：量程為0～3V，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0～0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω滑動變阻器R：最大阻值為10Ω，額定電流為1.0A開關S，導線若干【觸類旁通】3．一個小燈泡的額定電壓為2.0V，額定電流73I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00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)實驗中電源應選用________；電流表應選用________．(2)在下面虛線框中畫出實驗電路圖．(3)在下面坐標系中畫出小燈泡的U－I曲線．圖T1－10I/A0.120.210.290.340.380.420.474分壓接法；R燈＝＝4Ω，電流表要外接，測量電路如圖5所示．

(4)若將本題中的小燈泡接在電動勢是1.5V、內(nèi)阻是1.0Ω的電池兩端，則小燈泡的實際功率是________(若需作圖，可直接畫在坐標系中)．解析：(1)因小燈泡的額定電壓為2.0V，所以電源選E1，又因小燈泡的額定電流約為0.5A，故電流表選A2.(2)因為小燈泡的電壓從0.2V開始，所以滑動變阻器要用UI

(4)設小燈泡的電壓為U，電流為I，由閉合電路歐姆定律得：U＝1.5－I，作出電源U－I圖象與小燈泡的U－I曲線，交點坐標為小燈泡工作時的電壓和電流，兩者之積為小燈泡的實際功率．分壓接法；R燈＝＝4Ω，電流表要外接，測量電路如圖5所示．75

(2)如圖5所示．(4)0.44W答案：(1)E1

A2(3)如圖6所示．

圖5圖6 (2)如圖5所示．答案：(1)E1A2圖6761．電流表內(nèi)、外接的判斷電流表內(nèi)接法電流表外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測＝Ux＋UA電壓表分流I測＝Ix＋IV電阻測量值適用條件RA?RxRV?Rx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)1．電流表內(nèi)、外接的判斷電流表內(nèi)接法電流表外接法電路圖誤差原77第二章特別策劃(一)實驗描繪小電珠的伏安特性曲課件78

(3)試探法：按圖T1－11所示接好電路，讓電壓表的一接線柱按電路連接好，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，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法．圖T1－11 (3)試探法：按圖T1－11所示接好電路，讓電壓表的一79限流式接法分壓式接法路圖特點①調(diào)節(jié)電壓的范圍不能從零

開始變化②閉合開關前一定要使滑片

P置于B端①電壓可以從零調(diào)節(jié)到最大值②合上開關前滑片應在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，由于限流式結構簡單、

耗能小，優(yōu)先使用限流式①滑動變阻器的最大阻值遠小

于待測電阻的阻值

②電壓要求從零變化③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、限流式接法限流式接法分壓式接法路特①調(diào)節(jié)電壓的范圍不能從零①電壓可以從803.誤差的分析及注意事項(1)本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值較小，因此測量電路必須采用電流表外接法．(2)本實驗要作出I－U圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電流、電壓值，故控制電路必須采用分壓接法．(3)為保護元件不被燒毀，開關閉合前變阻器滑片應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過燈泡的額定電壓．

記憶口訣：電路連接是關鍵，先串后并把線連，滑動變阻要分