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1、高中物理高中物理选修选修3-1粤教版粤教版第二章第二章 电电 路路学案学案3 学生学生实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线12会正确地选择实验器材和实验电路会正确地选择实验器材和实验电路. 描绘小灯泡的伏安特性曲线，掌握分析描绘小灯泡的伏安特性曲线，掌握分析图线的方法图线的方法. 1.电流表电流表 电压表电压表2.滑动变阻器滑动变阻器 电流表电流表一、电流表的内接法和外接法的比较一、电流表的内接法和外接法的比较电流电流表的分压表的分压电压电压表的分流表的分流三、实验过程三、实验过程1实验步骤实验步骤(1)根据小灯泡上所标的额定值，确定电流表、电根据小灯泡上所标的额定值，
2、确定电流表、电压表的量程，按图所示的电路图连接好实物图压表的量程，按图所示的电路图连接好实物图(注意开关应断开，滑动变阻器与小灯泡并联部分注意开关应断开，滑动变阻器与小灯泡并联部分电阻为零电阻为零)(2)闭合开关闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压记录一组电压U和电流和电流I.(3)用同样的方法测量并记录几组用同样的方法测量并记录几组U和和I，填入下表，填入下表.(4)断开开关，整理好器材断开开关，整理好器材安全条件下，选小量程安全条件下，选小量程保护保护以便测多组以便测多组数据数据2数据处理数据处理(1)
3、在坐标纸上以在坐标纸上以U为横轴、为横轴、I为纵轴建立直角坐标系为纵轴建立直角坐标系(2)在坐标纸中描出各组数据所对应的点在坐标纸中描出各组数据所对应的点 (3)将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线3实验结果与数据分析实验结果与数据分析(1)结果：结果：(2)分析：灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化分析：灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化曲线向横轴弯曲，即斜率变小，电阻变大，说明小灯泡灯丝的电阻随温度曲线向横轴弯曲，即斜率变小，电阻变大，说明小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大升高而增大图象法直观简单图象法直观简单坐标系纵轴和
4、横轴的坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜使所描图线充分占据整个坐标纸为宜.不要连成折线不要连成折线不是直线，而是向横不是直线，而是向横轴弯曲的曲线轴弯曲的曲线4误差分析误差分析(1)系统误差：由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带系统误差：由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差来误差(2)测量误差：测量时读数带来误差测量误差：测量时读数带来误差5注意事项注意事项(1)因因IU图线是曲线，本实验要测出多组包括零在内的电压值、电流值，因此图线是曲线，本实验要测出多组包括零在内的电压值、电流值，因此滑动变阻器应采用
5、分压式接法滑动变阻器应采用分压式接法(2)由于小灯泡的电阻较小，故采用电流表外接法由于小灯泡的电阻较小，故采用电流表外接法(3)画画IU图线时纵轴、横轴的标度要适中，使所描绘图线占据整个坐标纸为宜图线时纵轴、横轴的标度要适中，使所描绘图线占据整个坐标纸为宜,不要画成折线，应该用平滑的曲线连接，对个别偏离较远的点应舍去不要画成折线，应该用平滑的曲线连接，对个别偏离较远的点应舍去不可消除，可以通过改进实验方法来减小不可消除，可以通过改进实验方法来减小图象法的优点图象法的优点 例例1 有一个小灯泡上标有有一个小灯泡上标有“4 V2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯的字样，现在要用伏安法描绘这个灯
6、泡的泡的IU图线现有下列器材供选择：图线现有下列器材供选择：A电压表电压表(05 V，内阻，内阻10 k) B电压表电压表(015 V，内阻，内阻20 k)C电流表电流表(03 A，内阻，内阻1 ) D电流表电流表(00.6 A，内阻，内阻0.4 )E滑动变阻器滑动变阻器(10 ，2 A) F滑动变阻器滑动变阻器(500 ，1 A)G学生电源学生电源(直流直流6 V)、开关、导线若干、开关、导线若干(1)实验时，选用图甲而不选用图乙的电实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：路图来完成实验，请说明理由：(2)实验中所用电压表应选用实验中所用电压表应选用_，电流表应选用电流表
7、应选用_，滑动变阻器应，滑动变阻器应选用选用_(用序号字母表示用序号字母表示)需要多次改变小灯泡两端的电压需要多次改变小灯泡两端的电压分压分压R=U2/P=8小电阻小电阻外接外接电压表、电流表安全条件下电压表、电流表安全条件下选小量程选小量程AD分压式选小阻值的滑动变阻器分压式选小阻值的滑动变阻器,便便于调节于调节E(3)把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图回路连接法：回路连接法：（1）电源、电键、滑动变）电源、电键、滑动变阻器阻器（2）电流表、小灯泡）电流表、小灯泡最后：接电压表最后：接电压表 例例2 某同学在某同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线
8、描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中得到如下表所示的的实验中得到如下表所示的几组几组U和和I的数据：的数据：(1)在图中画出在图中画出IU图象图象.(2)从图象上可以看出，当电压逐渐增大从图象上可以看出，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是时，灯丝电阻的变化情况是_(3)这表明小灯泡的电阻随温度的升高而这表明小灯泡的电阻随温度的升高而_直线：阻值不变直线：阻值不变向下弯曲：阻向下弯曲：阻值变大值变大开始时不变开始时不变后来增大后来增大增大增大学习目标学习目标学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测知识储备知识储备要测绘一个标有要测绘一个标有“3 V0.6 W”小灯泡的伏安特性小灯泡的伏
9、安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作已选用的器材有：并便于操作已选用的器材有：电池组电池组(电动势为电动势为4.5 V，内阻约，内阻约1 )；电流表电流表(量程为量程为0250 mA，内阻约，内阻约5 )；电压表电压表(量程为量程为03 V，内阻约，内阻约3 k)；电键一个、导线若干电键一个、导线若干(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母代号填字母代号)A滑动变阻器滑动变阻器(最大阻值最大阻值20 ，额定电流，额定电流1 A)B滑动变阻器滑动变阻器(最大阻值最大阻值1 750 ，额定电流，额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图实验的电路图应选用下列的图_(填字母填字母代号代号)分压式分压式选小阻值滑动变阻器选小阻值滑动变阻器小阻值：选外接小阻值：选外接AB学习目标学习目标学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测知识储备知识储备
