專題五 描繪小燈泡的伏安特性曲線

1、限流和分壓電路的選取限流和分壓電路的選取 1.1.限流式限流式 EERRRxx 限流式電路的特點(diǎn)限流式電路的特點(diǎn): :1.1.電壓不能從零開(kāi)始調(diào)節(jié)電壓不能從零開(kāi)始調(diào)節(jié), ,調(diào)節(jié)范圍較小調(diào)節(jié)范圍較小. .但電路結(jié)構(gòu)但電路結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單較為簡(jiǎn)單. .2.2.電能損耗較小電能損耗較小. .圖中變阻器起限流作用圖中變阻器起限流作用待測(cè)電阻待測(cè)電阻RxRx的電壓可調(diào)范圍的電壓可調(diào)范圍待測(cè)電阻待測(cè)電阻RxRx的電流可調(diào)范圍的電流可調(diào)范圍xxRERRE閉合閉合S前觸頭應(yīng)置端前觸頭應(yīng)置端ERABPRx2.2.分壓式分壓式 E0分壓式電路的特點(diǎn)分壓式電路的特點(diǎn): :1.1.電壓可以從零開(kāi)始調(diào)節(jié)到電源電動(dòng)勢(shì)電壓可以

2、從零開(kāi)始調(diào)節(jié)到電源電動(dòng)勢(shì), ,調(diào)節(jié)范圍較大調(diào)節(jié)范圍較大. . 但電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜但電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜. .2.2.電能損耗較大電能損耗較大. .限流和分壓電路的選取限流和分壓電路的選取 圖中變阻器起分壓作用圖中變阻器起分壓作用待測(cè)電阻待測(cè)電阻RxRx的電壓可調(diào)范圍的電壓可調(diào)范圍待測(cè)電阻待測(cè)電阻RxRx的電流可調(diào)范圍的電流可調(diào)范圍xRE0EPRxRAB閉合閉合S前觸頭應(yīng)置端前觸頭應(yīng)置端高中階段多數(shù)電路采用分壓式接法高中階段多數(shù)電路采用分壓式接法,到底采用哪種到底采用哪種接法接法,要看具體情況：要看具體情況： 、當(dāng)待測(cè)電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大電阻，、當(dāng)待測(cè)電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大電阻，且實(shí)驗(yàn)要求

3、的電壓變化范圍較大且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大（滑小必分）（滑小必分）, ,滑大滑大可限可限 。 2 2、若采用限流接法，電路中實(shí)際電壓（或電流）、若采用限流接法，電路中實(shí)際電壓（或電流）的最小值仍超過(guò)負(fù)載或電表的額定值時(shí)的最小值仍超過(guò)負(fù)載或電表的額定值時(shí)（燒表必分）（燒表必分） 3 3、要求回路中某部分電路的電壓從零開(kāi)始可連、要求回路中某部分電路的電壓從零開(kāi)始可連續(xù)變化續(xù)變化（零起必分）（零起必分）四種常用電路圖四種常用電路圖限流外接限流外接限流內(nèi)接限流內(nèi)接分壓外接分壓外接分壓內(nèi)接分壓內(nèi)接實(shí)驗(yàn)描繪小電珠的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)描繪小電珠的伏安特性曲線 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康? 描繪小燈泡的伏安特

4、性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線二、實(shí)驗(yàn)原理：二、實(shí)驗(yàn)原理： 期為了使燈泡兩端的電壓應(yīng)該由零逐漸增大期為了使燈泡兩端的電壓應(yīng)該由零逐漸增大到額定電壓所以滑動(dòng)變阻器到額定電壓所以滑動(dòng)變阻器分壓分壓接法電路；接法電路；因?yàn)樾襞莸碾娮柚狄话爿^小，因?yàn)樾襞莸碾娮柚狄话爿^小，通常用電流表通常用電流表外接外接法法三、實(shí)驗(yàn)器材：三、實(shí)驗(yàn)器材： 小燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、小燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電源、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、坐標(biāo)紙電源、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、坐標(biāo)紙 用電流表和電壓表用電流表和電壓表測(cè)出燈泡在不同電壓下的電流測(cè)出燈泡在不同電壓下的電流，建立建立IU坐標(biāo)系，描出的點(diǎn)用坐標(biāo)系，描出的點(diǎn)用平滑的曲線

5、平滑的曲線連接起來(lái)即得連接起來(lái)即得到小燈泡的伏安特性曲線到小燈泡的伏安特性曲線 小燈泡的電阻小燈泡的電阻會(huì)隨著電壓的升高會(huì)隨著電壓的升高(燈絲溫度隨之升高燈絲溫度隨之升高)而增大而增大2測(cè)出小燈泡在不同電壓下的電流測(cè)出小燈泡在不同電壓下的電流 (1)閉合開(kāi)關(guān)閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器觸頭應(yīng)移到最左端，前，滑動(dòng)變阻器觸頭應(yīng)移到最左端，以使開(kāi)關(guān)閉合時(shí)小燈泡電壓能從以使開(kāi)關(guān)閉合時(shí)小燈泡電壓能從0開(kāi)始變化；同時(shí)，這開(kāi)始變化；同時(shí)，這樣做也防止開(kāi)關(guān)剛閉合時(shí)小燈泡兩端電壓過(guò)大而燒壞燈樣做也防止開(kāi)關(guān)剛閉合時(shí)小燈泡兩端電壓過(guò)大而燒壞燈絲絲四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟1連接電路連接電路 將小燈泡、電流表、電壓將小燈泡

6、、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)表、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示電路用導(dǎo)線連接成如圖所示電路(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，測(cè)出移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，測(cè)出12組不同的電壓值組不同的電壓值U和和電流值電流值I，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格.U/ V00.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2I/A0U/ V1.62.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8I/A4拆除電路，整理儀器拆除電路，整理儀器3.畫(huà)出伏安特性曲線畫(huà)出伏安特性曲線 (1)在坐標(biāo)紙上以在坐標(biāo)紙上以U為橫軸、以為橫軸、以I為縱軸，建立坐標(biāo)為縱軸，建立坐標(biāo)系系 (2)在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)

7、所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(坐標(biāo)坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜) (3)將將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)就得到小燈就得到小燈泡的伏安特性曲線泡的伏安特性曲線 1由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無(wú)窮大，對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差非無(wú)窮大，對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差 2在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來(lái)誤差在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來(lái)誤差五、誤差分析：五、誤差分析： 例題例題(2011 年深圳一模年深圳一模)有一個(gè)額定電壓為有一個(gè)額定電壓為 2.8 V，

8、功率，功率約為約為 0.8 W 的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的 IU 圖線如圖所示，圖線如圖所示，有下列器材供選用：有下列器材供選用：A電壓表電壓表(03 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻 6 k)B電壓表電壓表(015 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻 30 k)C電流表電流表(03 A，內(nèi)阻，內(nèi)阻 0.1 )D電流表電流表(00.6 A，內(nèi)阻，內(nèi)阻 0.5 )E滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(10 ，2 A)F滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(200 ，0.5 A)G蓄電池蓄電池(電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì) 6 V，內(nèi)阻不計(jì)，內(nèi)阻不計(jì))(1)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖， 電壓表應(yīng)選用電壓表應(yīng)選用_， 電流表應(yīng)選用電流表應(yīng)選用_， 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_ (用序號(hào)字母表示用序號(hào)字母表示)ADE零起必分壓零起必分壓(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得此燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得此燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由圖線可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為圖線可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為_(kāi).(3)若將此燈泡與電動(dòng)勢(shì)若將此燈泡與電動(dòng)勢(shì) 6 V、內(nèi)阻不計(jì)的電源相連，要、內(nèi)阻