選修測繪小燈泡的伏安特性曲線市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

試驗(yàn)測繪小燈泡伏安特征曲線第1頁【試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，要做什么？】1.測繪小燈泡伏安特征曲線。2.分析伏安特征曲線改變規(guī)律?！驹囼?yàn)器材】小燈泡(2.5V,0.6A)一個(gè)、電壓表(0～3V～15V)與電流表(0～0.6A～3A)各一個(gè)、滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω)一個(gè)、學(xué)生低壓直流電源(或電池組)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆?！驹囼?yàn)原理，為何這么做？】1.用電流表測出流過小燈泡電流,用電壓表測出小燈泡兩端電壓,測出多組(U,I)值,在U-I坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn),用一條平滑曲線將這些點(diǎn)連起來。2.電流表外接：3.滑動(dòng)變阻器采取分壓式：使伏特表電壓能從零開始連續(xù)改變。第2頁3.滑動(dòng)變阻器兩種接法對(duì)比：方式內(nèi)容限流接法分壓接法對(duì)比說明兩種接法電路圖串、并聯(lián)關(guān)系不一樣負(fù)載R上電壓調(diào)整范圍≤U≤E0≤U≤E分壓電路調(diào)整范圍大負(fù)載R上電流調(diào)整范圍分壓電路調(diào)整范圍大閉合S前觸頭位置b端a端都是為了保護(hù)電路元件第3頁【試驗(yàn)過程】一、試驗(yàn)步驟1.確定電流表、電壓表量程,采取電流表外接法,滑動(dòng)變阻器采取分壓式接法,按如圖所表示原理圖連接好試驗(yàn)電路。2.把滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)整到圖中最左端,閉合開關(guān)S。3.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置,測出12組左右不一樣電壓值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。U/V00.20.40.60.81.01.2I/AU/V1.62.02.42.83.23.63.8I/A第4頁二、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(duì)應(yīng)點(diǎn)。3.將描出點(diǎn)用平滑曲線連接起來,就得到小燈泡伏安特征曲線。應(yīng)是平滑曲線而非折線【誤差分析】1.系統(tǒng)誤差：因?yàn)殡妷罕?、電流表不是理想電?電表內(nèi)電阻對(duì)電路影響帶來誤差。2.偶然誤差：(1)電壓表、電流表讀數(shù)帶來誤差。(2)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差。第5頁【注意事項(xiàng)】1.閉合開關(guān)S前,滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)移到使小燈泡分得電壓為0一端,為了預(yù)防開關(guān)剛閉合時(shí)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)生顯著彎曲,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.誤差較大點(diǎn)要舍去,I-U圖線。4.建立坐標(biāo)系時(shí),縱軸表示電流,橫軸表示電壓,兩坐標(biāo)軸選取標(biāo)度要合理,使得依據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出圖線盡可能占滿坐標(biāo)紙。第6頁熱點(diǎn)1

試驗(yàn)器材、電路選取

【典例1】(·天津高考)測繪一個(gè)標(biāo)有“3V

0.6W”小燈泡伏安特征曲線,燈泡兩端電壓需要由零逐步增加到3V,并便于操作。已選取器材有：電池組(電動(dòng)勢為4.5V,內(nèi)阻約1Ω);電流表(量程為0～250mA,內(nèi)阻約5Ω);電壓表(量程為0～3V,內(nèi)阻約3kΩ);電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干。(1)試驗(yàn)中所用滑動(dòng)變阻器應(yīng)選以下中

(填字母代號(hào))。A.滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω,額定電流1A)B.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1750Ω,額定電流0.3A)(2)試驗(yàn)電路圖應(yīng)選取以下圖

(填字母代號(hào))。第7頁(3)試驗(yàn)得到小燈泡伏安特征曲線如圖所表示,假如將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢為1.5V,內(nèi)阻為5Ω電源兩端,小燈泡消耗功率是

W。答案：(1)A

(2)B

(3)0.1第8頁熱點(diǎn)2

電路連接和試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

【例2】(廣東高考)描繪小電珠伏安特征曲線試驗(yàn)中,試驗(yàn)器材有：小電珠(2.5V,0.6W),滑動(dòng)變阻器,多用電表,電流表,學(xué)生電源,開關(guān),導(dǎo)線若干。(1)測小電珠電阻,應(yīng)選擇多用電表

倍率電阻擋(“×1”“×10”或“×100”);調(diào)零后,將表筆分別與小電珠兩極連接,示數(shù)如圖甲,結(jié)果為

Ω。(2)試驗(yàn)中使用多用電表測量電壓,請(qǐng)依據(jù)試驗(yàn)原理圖乙完成實(shí)物圖丙中連線。(3)開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P置于

端,為使小電珠亮度增加,P應(yīng)由中點(diǎn)向

端滑動(dòng)。第9頁數(shù)據(jù)點(diǎn)abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244(4)如表為電壓等間隔改變測得數(shù)據(jù),為了取得更準(zhǔn)確試驗(yàn)圖像,必須在相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)

間多測幾組數(shù)據(jù)(請(qǐng)選填“ab”“bc”“cd”“de”或“ef”)。第10頁【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)因?yàn)樾‰娭殡娮璞容^小,故應(yīng)該選“×1”倍率,由題圖讀得電阻為7.5Ω。(2)因?yàn)樾‰娭殡娮璞容^小,故伏安法測量時(shí)應(yīng)該用電流表外接法,測量電壓應(yīng)該從零開始,故滑動(dòng)變阻器要用分壓式接法,實(shí)物連接如圖所表示。(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(dòng)。(4)ab之間電流增加了0.122A,其它段電流依次增加了0.03A左右,所以需要在ab之間將電流分為0.030A、0.060A、0.090A,分別測出對(duì)應(yīng)電壓值。答案：(1)×1

7.5(2)見標(biāo)準(zhǔn)解答圖(3)a

b

(4)ab第11頁【雙基題組】1.(·寧波模擬)在利用滑動(dòng)變阻器改變燈泡亮度電路圖中,開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器接法最合理且路端電壓最大是(

)【解析】選B。AB選項(xiàng)中閉合開關(guān)前,滑片遠(yuǎn)離下接線柱,接入電路電阻最大,電路中電流最小,路端電壓最大,B正確第12頁2.(·廈門模擬)在描繪小電珠伏安特征曲線試驗(yàn)中,能夠同時(shí)測定小電珠功率和電阻。(1)測得小電珠功率與實(shí)際功率相比較,測量功率(

)A.總偏大B.總偏小C.無誤差D.都有可能(2)小電珠電阻測量值與實(shí)際值相比較(

)A.偏大B.偏小C.有時(shí)偏大,有時(shí)偏小D.都有可能答案：(1)A

(2)B第13頁3.(·濟(jì)南模擬)有一個(gè)小電珠上標(biāo)有“4V

2W”字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)電珠U-I圖線,以下器材供選?。篈.電壓表(0～5V,內(nèi)阻10kΩ)B.電壓表(0～10V,內(nèi)阻20kΩ)C.電流表(0～0.3A,內(nèi)阻1Ω)D.電流表(0～0.6A,內(nèi)阻0.4Ω)E.滑動(dòng)變阻器(5Ω,10A)F.滑動(dòng)變阻器(500Ω,0.2A)(1)試驗(yàn)中電壓表應(yīng)選取

,電流表應(yīng)選取

(用序號(hào)字母表示)(2)為使試驗(yàn)誤差盡可能減小,要求電壓從零開始改變且多取幾組數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選取

(用序號(hào)字母表示)。(3)請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出滿足試驗(yàn)要求電路圖,并把圖中所表示試驗(yàn)器材用實(shí)線連接成對(duì)應(yīng)實(shí)物電路圖。答案：(1)A

D

(2)E

(3)看法析第14頁【解析】(1)因電珠額定電壓為4V,為確保安全,選取電壓表量程應(yīng)稍大于4V,但不能大太多,量程太大則示數(shù)不準(zhǔn)確,故只能選取0～5V電壓表,故選A。由P=UI得,電珠額定電流I==0.5A,故應(yīng)選擇0～0.6A量程電流表,故選D。(2)由題意可知,電壓從零開始改變,并要多測幾組數(shù)據(jù),故只能采取滑動(dòng)變阻器分壓接法,而分壓接法中應(yīng)選總阻值小滑動(dòng)變阻器,故選E。(3)電珠內(nèi)阻R==8Ω,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電珠內(nèi)阻,應(yīng)采取電流表外接法,故電路圖和實(shí)物連接圖如圖所表示。答案：(1)A

D

(2)E

(3)看法析第15頁4.(·杭州模擬)某同學(xué)在研究標(biāo)有“3V、0.3A”字樣小電珠伏安特征曲線試驗(yàn)中得到一組U和I數(shù)據(jù)：(1)在虛線框內(nèi)畫出試驗(yàn)電路圖。編號(hào)12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205(2)在圖中方格紙內(nèi)畫出I-U圖線。(3)依據(jù)I-U圖線分析小電珠電阻隨溫度升高而

。(4)小電珠工作電壓為3V時(shí),測得實(shí)際電功率為

W。增大0.62第16頁6.(福建高考)某同學(xué)在探究規(guī)格為“6V,3W”小電珠伏安特征曲線試驗(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電阻,則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至

擋進(jìn)行測量。(填選項(xiàng)前字母)A.直流電壓10VB.直流電流5mAC.歐姆×100D.歐姆×1(2)該同學(xué)采取圖甲所表示電路進(jìn)行測量。圖中R為滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～20Ω,額定電流1.0A),L為待測小電珠,為電壓表(量程6V,內(nèi)阻20kΩ),為電流表(量程0.6A,內(nèi)阻1Ω),E為電源(電動(dòng)勢8V,內(nèi)阻不計(jì)),S為開關(guān)。Ⅰ.在試驗(yàn)過程中,開關(guān)S閉合前,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)置于最

端;(選填“左”或“右”)第17頁7.(·安徽高考)如圖為“測繪小燈泡伏安特征曲線”試驗(yàn)實(shí)物電路圖,已知小燈泡額定電壓為2.5V。(1)完成以下試驗(yàn)步驟：①閉合開關(guān)前,調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片,

。②閉合開關(guān)后,逐步移動(dòng)變阻器滑片,

。③斷開開關(guān)……依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲伏安特征曲線。(2)在虛線框中畫出與實(shí)物電路對(duì)應(yīng)電路圖。第18頁【解析】(1)(2)依據(jù)實(shí)物圖畫出電路圖如圖：答案：(1)①使滑動(dòng)變阻器滑片滑至最左端②增加小燈泡兩端電壓,統(tǒng)計(jì)電壓表和電流表多組讀數(shù),直至電壓表示數(shù)到達(dá)小燈泡額定電壓