教科版高中物理必修第三冊第二章電路及其應(yīng)用5實驗-描繪I-U特性曲線課件

知識點1實驗設(shè)計5

實驗:描繪I-U特性曲線知識清單破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(yīng)點,用一條平滑的曲線將這些點連起來,即得小燈泡的伏安特性曲線,

電路圖如圖所示。1.實驗器材學(xué)生電源或電池組、小燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干、鉛

筆、坐標紙。2.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,根據(jù)原理圖連接好實物。(2)閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表、電流表有明顯示數(shù),記錄電壓U和電流I。(3)用同樣的方法測量并記錄幾組U和I。(4)斷開開關(guān),整理好器材。知識點2實驗過程3.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)在坐標系中描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點。(3)將描出的點用平滑曲線連接起來,就得到小燈泡的伏安特性曲線。1.實驗中滑動變阻器為什么采用分壓式接法?2.實驗中電流表為什么采用外接法?這種連接方式會產(chǎn)生怎樣的系統(tǒng)誤差?3.以I為縱軸、U為橫軸描繪出的小燈泡的I-U特性曲線為什么不是直線?曲線會向哪個坐標

軸彎曲?這種現(xiàn)象說明什么?知識辨析一語破的1.該實驗中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。2.由于小燈泡的電阻較小,故采用電流表外接法。測量時,未考慮電壓表的分流,產(chǎn)生測得的I

值比真實值偏大的系統(tǒng)誤差。3.燈泡燈絲的電阻隨溫度的變化而變化,其I-U特性曲線不是一條直線。曲線向橫軸彎曲,即

曲線上的點與原點的連線的斜率變小,電阻變大,說明小燈泡燈絲的電阻隨溫度升高而增

大。關(guān)鍵能力定點破定點對I-U特性曲線的理解1.I-U特性曲線:用縱坐標表示電流I,用橫坐標表示電壓U,這樣畫出的導(dǎo)體的I-U圖像稱為導(dǎo)

體的I-U特性曲線,加在導(dǎo)體兩端的電壓U是自變量,I是因變量。2.特點:I-U特性曲線上某點與坐標原點連線的斜率等于電阻的倒數(shù),即k=

=

。如圖所示某金屬導(dǎo)體的I-U圖線,斜率越大,表示電阻越小。

3.線性元件和非線性元件(1)如圖所示,導(dǎo)體的I-U特性曲線為過原點的直線,即電流與電壓成正比關(guān)系,具有這種I-U特性的電學(xué)元件稱為線性元件,如金屬導(dǎo)體、電解液等。(2)如圖所示,I-U特性曲線是曲線,即電流與電壓不成正比關(guān)系,具有這種特性的電學(xué)元件稱

為非線性元件,如氣態(tài)導(dǎo)體、半導(dǎo)體等。4.非線性元件電阻的確定如圖所示,在非線性元件的I-U特性曲線上電阻等