選修測繪小燈泡的伏安特性曲線課件

1、選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)測繪小燈泡的伏安特性曲線,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,【實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，要做什么？?1.測繪小燈泡的伏安特性曲線。 2.分析伏安特性曲線的變化規(guī)律。,【實(shí)驗(yàn)器材】 小燈泡(2.5 V,0.6 A)一個、電壓表(03 V15 V)與電流表(00.6 A3 A)各一個、滑動變阻器(最大阻值20)一個、學(xué)生低壓直流電源(或電池組)、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆。,【實(shí)驗(yàn)原理，為什么這么做？】 1.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(U,I)值,在U-I坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點(diǎn),用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來。 2.電流表外接： 3.滑

2、動變阻器采用分壓式：使伏特表電壓能從零開始連續(xù)變化。,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,3.滑動變阻器兩種接法的對比：,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,【實(shí)驗(yàn)過程】 一、實(shí)驗(yàn)步驟 1.確定電流表、電壓表的量程,采用電流表外接法,滑動變阻器采用分壓式接法,按如圖所示的原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路。,2.把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最左端,閉合開關(guān)S。 3.移動滑動變阻器滑片位置,測出12組左右不同的電壓值U和電流值I,并將測量數(shù)據(jù)填入表格中,斷開開關(guān)S。 4.拆除電路,整理儀器。,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,二、數(shù)據(jù)處理 1.在坐標(biāo)紙上以U為橫軸,以I為縱軸,建立坐標(biāo)系。 2.在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的

3、點(diǎn)。 3.將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來,就得到小燈泡的伏安特性曲線。,應(yīng)是平滑曲線而非折線,【誤差分析】 1.系統(tǒng)誤差：由于電壓表、電流表不是理想電表,電表內(nèi)電阻對電路的影響帶來的誤差。 2.偶然誤差： (1)電壓表、電流表的讀數(shù)帶來的誤差。 (2)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來的誤差。,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,【注意事項(xiàng)】 1.閉合開關(guān)S前,滑動變阻器滑片應(yīng)移到使小燈泡分得電壓為0的一端, 為了防止開關(guān)剛閉合時小燈泡兩端因電壓過大而被燒壞。 2.I-U圖線在U=1.0V左右將發(fā)生明顯彎曲,故在U=1.0V左右要多測幾組數(shù)據(jù),以防出現(xiàn)很大誤差。 3.誤差較大的點(diǎn)要舍去,I-U圖線。 4.建立

4、坐標(biāo)系時,縱軸表示電流,橫軸表示電壓,兩坐標(biāo)軸選取的標(biāo)度要合理,使得根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的圖線盡量占滿坐標(biāo)紙。,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,熱點(diǎn)1 實(shí)驗(yàn)器材、電路的選取 【典例1】(2013天津高考) 測繪一個標(biāo)有“3 V0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線,燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V,并便于操作。已選用的器材有： 電池組(電動勢為4.5 V,內(nèi)阻約1); 電流表(量程為0250 mA,內(nèi)阻約5); 電壓表(量程為03 V,內(nèi)阻約3 k); 電鍵一個、導(dǎo)線若干。,(1)實(shí)驗(yàn)中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的(填字母代號)。 A.滑動變阻器(最大阻值20,額定電流1 A) B.滑動變阻器(最大

5、阻值1 750,額定電流0.3 A) (2)實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖(填字母代號)。,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,(3)實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示,如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V,內(nèi)阻為5的電源兩端,小燈泡消耗的功率是W。,答案：(1)A(2)B(3)0.1,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,熱點(diǎn)2 電路的連接和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 【例2】(2011廣東高考)描繪小電珠的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有：小電珠 (2.5V,0.6 W),滑動變阻器,多用電表,電流表,學(xué)生電源,開關(guān),導(dǎo)線若干。 (1)測小電珠的電阻,應(yīng)選擇多用電表倍率的電阻擋(“1”“10”或 “100”);調(diào)零后,

6、將表筆分別與小電珠的兩極連接,示數(shù)如圖甲,結(jié)果為。,(2)實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測量電壓,請根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖乙完成實(shí)物圖丙中的連線。 (3)開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于端,為使小電珠亮度增加,P應(yīng)由中點(diǎn)向 端滑動。,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,(4)如表為電壓等間隔變化測得的數(shù)據(jù),為了獲得更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)圖像,必須在相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)間多測幾組數(shù)據(jù)(請選填“ab”“bc”“cd”“de”或“ef”)。,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)因?yàn)樾‰娭榈碾娮璞容^小,故應(yīng)該選“1”倍率,由題圖讀得電阻為7.5。 (2)因?yàn)樾‰娭榈碾娮璞容^小,故伏安法測量時應(yīng)該用電流表外接法,測量的電壓應(yīng)該從零

7、開始,故滑動變阻器要用分壓式接法,實(shí)物連接如圖所示。,(3)開關(guān)閉合前滑片P應(yīng)置于a端,為了使小電珠亮度增加,應(yīng)使滑片從中點(diǎn)向b端滑動。 (4)ab之間電流增加了0.122A,其他段電流依次增加了0.03A左右,所以需要在ab之間將電流分為0.030A、0.060A、0.090A,分別測出相應(yīng)的電壓值。 答案：(1)17.5 (2)見標(biāo)準(zhǔn)解答圖 (3)ab(4)ab,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,【雙基題組】 1.(2013寧波模擬)在利用滑動變阻器改變燈泡亮度的電路圖中,開關(guān)閉合前滑動變阻器的接法最合理且路端電壓最大的是(),【解析】選B。AB選項(xiàng)中閉合開關(guān)前,滑片遠(yuǎn)離下接線柱,接入電路的電

8、阻最大,電路中電流最小,路端電壓最大,B正確,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,2.(2013廈門模擬)在描繪小電珠的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中,可以同時測定小電珠的功率和電阻。 (1)測得的小電珠的功率與實(shí)際的功率相比較,測量功率() A.總偏大 B.總偏小 C.無誤差 D.都有可能 (2)小電珠的電阻的測量值與實(shí)際值相比較() A.偏大 B.偏小 C.有時偏大,有時偏小 D.都有可能,答案：(1)A(2)B,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,3.(2013濟(jì)南模擬)有一個小電珠上標(biāo)有“4V2 W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個電珠的U-I圖線,下列器材供選用： A.電壓表(05 V,內(nèi)阻10 k) B.

9、電壓表(010 V,內(nèi)阻20 k) C.電流表(00.3 A,內(nèi)阻1) D.電流表(00.6 A,內(nèi)阻0.4) E.滑動變阻器(5,10 A) F.滑動變阻器(500,0.2 A),(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用,電流表應(yīng)選用(用序號字母表示) (2)為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小,要求電壓從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù),滑動變阻器應(yīng)選用(用序號字母表示)。 (3)請在方框內(nèi)畫出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖,并把圖中所示的實(shí)驗(yàn)器材用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖。,答案：(1)AD(2)E(3)見解析,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,【解析】(1)因電珠的額定電壓為4 V,為保證安全,選用的電壓表量程應(yīng)稍大于4 V,但不能大太

10、多,量程太大則示數(shù)不準(zhǔn)確,故只能選用05 V的電壓表,故選A。由P=UI得,電珠的額定電流I= =0.5A,故應(yīng)選擇00.6A量程的電流表,故選D。 (2)由題意可知,電壓從零開始變化,并要多測幾組數(shù)據(jù),故只能采用滑動變阻器分壓接法,而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動變阻器,故選E。,(3)電珠內(nèi)阻R= =8,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電珠內(nèi)阻,應(yīng)采用電流表外接法,故電路圖和實(shí)物連接圖如圖所示。 答案：(1)AD(2)E(3)見解析,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,4.(2013杭州模擬)某同學(xué)在研究標(biāo)有“3V、0.3 A”字樣的小電珠的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中得到一組U和I的數(shù)據(jù)： (1)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路

11、圖。,(2)在圖中的方格紙內(nèi)畫出I-U圖線。 (3)根據(jù)I-U圖線分析小電珠的電阻隨溫度升高而。 (4)小電珠工作電壓為3V時,測得實(shí)際電功率為W。,增大,0.62,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,6.(2011福建高考)某同學(xué)在探究規(guī)格為“6V,3W”的小電珠伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中： (1)在小電珠接入電路前,使用多用電表直接測量小電珠的電阻, 則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至擋進(jìn)行測量。(填選項(xiàng)前的字母) A.直流電壓10V B.直流電流5mA C.歐姆100 D.歐姆1 (2)該同學(xué)采用圖甲所示的電路進(jìn)行測量。圖中R為滑動變阻器 (阻值范圍020,額定電流1.0A),L為待測小電珠, 為電壓表(量程6V,內(nèi)

12、阻20k), 為電流表(量程0.6A,內(nèi)阻1),E為電源(電動勢8V,內(nèi)阻不計),S為開關(guān)。,.在實(shí)驗(yàn)過程中,開關(guān)S閉合前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最端;(選填“左”或“右”),選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,7.(2012安徽高考)如圖為“測繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖,已知小燈泡額定電壓為2.5V。,(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟： 閉合開關(guān)前,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片, 。 閉合開關(guān)后,逐漸移動變阻器的滑片, 。 斷開開關(guān)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。 (2)在虛線框中畫出與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖。,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,【解析】(1) (2)根據(jù)實(shí)物圖畫出電路圖如圖：,答案：(1)使滑動變阻器的滑片滑至最左端 增加小燈泡兩端的電壓,記錄電壓表和電流表的多組讀數(shù),直至電壓表示數(shù)達(dá)到小燈泡的額定電壓 (2)電路圖見解析,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線,【實(shí)驗(yàn)改進(jìn),還能怎么做？】 1.數(shù)據(jù)處理方式的改進(jìn)：采用“DIS”數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理。,選修測繪小燈泡的伏安特性曲線