第3讲实验六描小灯泡的伏安特性曲线教师版.doc

第4讲　实验六　描绘小灯泡的伏安特性曲线 注意事项 电流表外接法：本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小因此测量电路必须采用电流表外接法． 滑动变阻器应采用分压式连接 本实验要作出U-I图线要求测出一组包括零在内的电流、电压值故控制电路必须采用分压接法． 保护元件安全：为保护元件不被烧毁开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a端．加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压． 误差分析 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电流表外接由于电压表的分流使测得的电流值大于真实值． 测量时读数带来误差． 在坐标热点　实物连线及数据处理 【典例1】 一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线他们设计了如图7－4－1甲所示的电路图．请回答下列问题： 图7－4－1 (1)请将图乙中的实物连线按电路图补充完整． (2)考虑电表内阻的影响该元件电阻的测量值________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值． (3)闭合开关电流表、电压表均有示数但无论怎样移动变阻器滑片总不能将电压表的示数调为零．原因可能是图中的________(填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”或“f”)处接触不良． (4)实验测得表格中的7组数据．请在图7－4－2中的坐标纸上作出该元件的I－U图线． 序号 电压/ 电流/ 1 0 0 2 0.40 0.02 3 0.80 0.05 4 1.20[中.国教.育出.版网] 0.12 5 1.60 0.20 6 2.00 0.31 7 2.40 0.44 图7－4－2 (5)为了求元件Q在I－U图线上某点的电阻甲同学利用该点的坐标I、U由R＝求得．乙同学作出该点的切线求出切线的斜率k由R＝求得．其________(填“甲”或“乙”)同学的方法正确． 解析　(1)由电路图可知电流表为外接法滑动变阻器为分压式接法． (2)由电流表外接的特点可知该元件的测量值小于其真实值． (3)当图中的f处接触不良时控制电路由分压式变为限流式故无法将电压表的示数调为零． (4)根据表中的数据先描点再利用平滑的曲线连接起来． (5)I－U图线上切线(即斜率)可反映电阻的大小但不能用来计算电阻的大小而R＝则可以用来计算电阻的大小． 答案　(1)如图所示 (2)小于　(3)f　(4)如图所示 (5)甲 实物连线的原则 先串后并接线到柱注意量程和正负． 对限流电路只需用笔画线代替导线从电源正极开始把电源、开关、滑动变阻器、“伏安法”四部分依次串联起来即 3．对分压电路应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头比较该接头和滑动触头两点的电势高低根据“伏安法”部分电表正负接线柱的情况将“伏安法”部分接入该两点间． 【变式跟踪1】 物理兴趣小组的同学们从实0.75 W，额定电压值已模糊不清．他们想测定其额定电压值于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2 然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝＝＝1.22 ．他们怀疑所得电压值不准确于是再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘灯泡的U－I图线进而分析灯泡的额定电压． 电压表V(量程3 V内阻约3 kΩ) 电流表A1(量程150 mA内阻约2 Ω) 电流表A(量程500 mA内阻约0.6 Ω) 滑动变阻器R(0～20 ) E．滑动变阻器R(0～100 ) F．电源E(电动势4.0 内阻不计) 开关和导线若干 H．待测灯泡(额定功率0.75 额定电压未知) (1)在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图指出上述器材中电流表选择________(填“或“)；滑动________(填“R或“R)． (2)在实验过程中该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加当电压达到1.23 时发现灯泡亮度很暗当达到2.70 时发现灯泡已过亮便立即断开开关并将所测数据记录在下边表格中. 次数 1 2 3 4 5 6 7 U/ 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20[中#教#网z#z#s#tep] 2.70 I/mA 80 155 195 227 255 279 310 请你根据实验数据在图7－4－3中作出灯泡的U－I图线． 图7－4－3 (3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________；这一结果大于1.23 其原因是______________________________________________________________． 解析　(1)根据P＝I估算灯泡的电流大约是600 因此电流表应选；本实验要描绘出灯泡的U－I图线需要测量多组数据因此滑动变阻器应接成分压式所以应选阻值较小的R；小灯泡电阻不大电流表