《高中物理 第二章 直流电路 第1节 欧姆定律 第2课时 学生实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线课件 教科版选修31》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第二章 直流电路 第1节 欧姆定律 第2课时 学生实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线课件 教科版选修31（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第2 2课时学生实验课时学生实验: :描绘小灯泡的伏安特描绘小灯泡的伏安特性曲线性曲线实验探究实验探究实验基础实验基础典例研习典例研习实验基础实验基础 解读实验解读实验萃取精华萃取精华一、实验目的一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线, ,分析曲线的变化规律分析曲线的变化规律. .二、实验原理二、实验原理测出若干组小灯泡两端的电压测出若干组小灯泡两端的电压U U和电流和电流I I值值, ,然后在坐标纸上以然后在坐标纸上以I I为纵轴、为纵轴、U U为横轴画出为横轴画出I-UI-U曲线曲线. .三、实验器材三、实验器材小灯泡小灯泡(3.8 V,0.3 A)(3.8 V,0
2、.3 A)或或(9 V,0.7 A)(9 V,0.7 A)一个一个, ,电压表电压表(0(03 V3 V15 V)15 V)、电流、电流表表(0(00.6 A0.6 A3 A)3 A)各一个各一个, ,滑动变阻器滑动变阻器(0(020 )20 )一个一个, ,学生低压直流电学生低压直流电源源( (或电池组或电池组) )、开关一个、导线若干、坐标纸、开关一个、导线若干、坐标纸. .实验探究实验探究 探寻结论探寻结论提升精度提升精度一、实验操作一、实验操作1.1.确定电流表、电压表的量程确定电流表、电压表的量程, ,按图连接好实验电路按图连接好实验电路. .2.2.把滑动变阻器的滑片把滑动变阻器的
3、滑片P P调节到调节到A A端端, ,经检查无误后经检查无误后, ,闭合开关闭合开关S.S.3.3.移动滑动变阻器滑片位置移动滑动变阻器滑片位置, ,测出测出1212组左右的不同的电压值组左右的不同的电压值U U和电流值和电流值I,I,并将测量数据填入表格并将测量数据填入表格. .4.4.在坐标纸上建立一个直角坐标系在坐标纸上建立一个直角坐标系, ,纵轴表示电流纵轴表示电流, ,横轴表示电压横轴表示电压, ,用平用平滑曲线将各数据点连接起来滑曲线将各数据点连接起来, ,便得到伏安特性曲线便得到伏安特性曲线. .5.5.拆去实验电路拆去实验电路, ,整理实验器材整理实验器材. .二、误差分析二、
4、误差分析产生原因产生原因产生原因产生原因减小方法减小方法减小方法减小方法偶然偶然偶然偶然误差误差误差误差测量时测量时测量时测量时, , , ,读数不准确读数不准确读数不准确读数不准确多读几次或多个同学多读几次或多个同学多读几次或多个同学多读几次或多个同学来读每人读一次再求来读每人读一次再求来读每人读一次再求来读每人读一次再求平均值平均值平均值平均值系统系统系统系统误差误差误差误差由于电压表不是理想电由于电压表不是理想电由于电压表不是理想电由于电压表不是理想电压表压表压表压表改善实验方案改善实验方案改善实验方案改善实验方案三、注意事项三、注意事项1.1.本实验中本实验中, ,因被测小灯泡灯丝电阻
5、较小因被测小灯泡灯丝电阻较小, ,因此实验电路必须采用电流表外接因此实验电路必须采用电流表外接法法. .2.2.因本实验要作因本实验要作I-UI-U图线图线, ,要求测出一组包括零在内的电压、电流值要求测出一组包括零在内的电压、电流值, ,因此变因此变阻器采用分压接法阻器采用分压接法. .3.3.开关闭合前变阻器滑片移至使小灯泡上电压为零处开关闭合前变阻器滑片移至使小灯泡上电压为零处. .4.4.若小灯泡的额定电压较大若小灯泡的额定电压较大, ,实验过程中电压表量程要变更实验过程中电压表量程要变更:U3 V:U3 VU3 V时采用时采用0 015 V15 V量程量程. .5.5.移动触头要缓慢
6、移动触头要缓慢, ,要眼睛盯着电压表要眼睛盯着电压表, ,当指针指到所设电压值时当指针指到所设电压值时, ,停止停止移动移动, ,防止电压过大烧坏电压表防止电压过大烧坏电压表, ,或烧坏小灯泡或烧坏小灯泡. .6.6.在坐标纸上建立一个直角坐标系在坐标纸上建立一个直角坐标系, ,纵轴表示电流纵轴表示电流, ,横轴表示电压横轴表示电压, ,两坐两坐标轴选取的标度要合理标轴选取的标度要合理, ,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸, ,再用平滑曲线将各数据点连接起来再用平滑曲线将各数据点连接起来. .典例研习典例研习 通法悟道通法悟道拓宽思路拓宽思路类型
7、一类型一 实验器材、电路及电表的量程选择实验器材、电路及电表的量程选择【例例1 1】 有一个小灯泡上标有有一个小灯泡上标有“4 V4 V2 W2 W”的字样的字样, ,现在要用伏安法描绘现在要用伏安法描绘这个灯泡的这个灯泡的I-UI-U图线图线. .现有下列器材供选用现有下列器材供选用: :A.A.电压表电压表(0(05 V,5 V,内阻约内阻约10 10 kk) )B.B.电压表电压表(0(015 V,15 V,内阻约内阻约20 20 kk) )C.C.电流表电流表(0(03 A,3 A,内阻约内阻约1 )1 )D.D.电流表电流表(0(00.6 A,0.6 A,内阻约内阻约0.4 )0.4
8、 )E.E.滑动变阻器滑动变阻器(10 ,2 A)(10 ,2 A)F.F.滑动变阻器滑动变阻器(500 ,1 A)(500 ,1 A)G.G.学生电源学生电源( (直流直流6 V)6 V)、开关、导线若干、开关、导线若干(1)(1)实验中所用电压表应选实验中所用电压表应选, ,电流表应选用电流表应选用, ,滑动变阻器滑动变阻器应选用应选用. .(2)(2)在虚线框内画出实验电路图在虚线框内画出实验电路图, ,并根据所画电路图进行实物连接并根据所画电路图进行实物连接. .(3)(3)利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图( (甲甲) )所示所示, ,分
9、析曲线说分析曲线说明小灯泡电阻变化的特点明小灯泡电阻变化的特点: : . .(4)(4)若把电器元件若把电器元件Z Z和小灯泡接入如图和小灯泡接入如图( (乙乙) )所示的电路中时所示的电路中时, ,通过通过Z Z的电流为的电流为0.22 A,0.22 A,已知已知A,BA,B两端电压恒为两端电压恒为2.5 V,2.5 V,则此时灯泡则此时灯泡L L的功率约为的功率约为W(W(保保留两位有效数字留两位有效数字).).核心点拨核心点拨 实物图连线时实物图连线时, ,一般先连接电池组一般先连接电池组, ,再从正极出发连接电再从正极出发连接电器元件器元件, ,遇到并联时应分支路连线遇到并联时应分支路
10、连线, ,在连图时不能出现交叉在连图时不能出现交叉. .(4)(4)由由I-UI-U图象可知图象可知,I=0.22 A,I=0.22 A时对应的电压时对应的电压U=1.4 V,U=1.4 V,所以小灯泡的功率所以小灯泡的功率P=UI=1.4P=UI=1.40.22 W0.31 W.0.22 W0.31 W.答案答案: :(1)A(1)AD DE E(2)(2)图见解析图见解析(3)(3)小灯泡电阻随温度的升高而增大小灯泡电阻随温度的升高而增大(4)0.31(4)0.31类型二类型二 实验数据处理实验数据处理【例例2 2】 某同学在做某同学在做“测绘小灯泡的测绘小灯泡的U-IU-I图线图线”的实
11、验中的实验中, ,得到如下表所得到如下表所示的一组数据示的一组数据: :序号序号序号序号1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 45 5 5 56 6 6 67 7 7 78 8 8 8U/VU/VU/VU/V0.200.200.200.200.600.600.600.601.001.001.001.001.401.401.401.401.801.801.801.802.202.202.202.202.602.602.602.603.003.003.003.00I/AI/AI/AI/A0.020.020.020.020 0 0 00.060.060.060.060 0 0 00.
12、100.100.100.100 0 0 00.140.140.140.140 0 0 00.170.170.170.170 0 0 00.190.190.190.190 0 0 00.200.200.200.200 0 0 00.200.200.200.205 5 5 5灯泡灯泡灯泡灯泡发发发发光情光情光情光情况况况况不亮不亮不亮不亮微亮微亮微亮微亮较亮较亮较亮较亮正常正常正常正常发光发光发光发光(1)(1)试在图中画出试在图中画出U-IU-I图线图线, ,当当U1.40 VU1.40 VU1.40 V时时, ,灯丝的温度逐渐升高灯丝的温度逐渐升高, ,其电阻随温度其电阻随温度的升高而的升高而
13、. .解析解析: :(1)(1)根据数据进行描点根据数据进行描点. .用平滑的曲线连接各点用平滑的曲线连接各点( (如图所示如图所示),),可以看可以看出当出当U1.40 VU1.40 VU1.40 V时时, ,由由U-IU-I图线可知图线可知, ,图线的斜率逐渐增大图线的斜率逐渐增大, ,故其电阻随温度的升高而增大故其电阻随温度的升高而增大. .答案答案: :(1)U-I(1)U-I图线见解析正不变增大图线见解析正不变增大解析解析: :(2)(2)从图像得知从图像得知, ,当当U1.40 VU1.40 VU1.40 V时时, ,图线的斜率逐渐增大图线的斜率逐渐增大, ,所以灯丝电阻的变化是开始不变所以灯丝电阻的变化是开始不变, ,后来逐渐增大后来逐渐增大. .(2)(2)从图线上可以看出从图线上可以看出, ,当小灯泡两端的电压逐渐增大时灯丝电阻的变化当小灯泡两端的电压逐渐增大时灯丝电阻的变化是是 . .答案答案: :(2)(2)开始不变开始不变, ,后来逐渐增大后来逐渐增大
