高三物理实验描绘小灯泡的伏安特性曲线.pptVIP

高三实验复习：描绘小灯泡的伏安特性曲线 一、实验目的及教学目标 1、描绘小灯泡的伏安特性曲线； 2、分析曲线的变化规律并得出结论； 3、能根据题目给出的实验数据，正确描出实验曲线，并由此计算相关物理量；能正确选择适的仪表和器材，选择适的量程和进行正确的实物连路， 4、能处理相关的拓展性的实验课题；能够根据伏安特性曲线求出功率或导体电阻大小。 二、实验原理 在纯电阻电路中，电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系，但在实际电路中，由于各种因素的影响，U—I图像不再是一条直线。读出若干组小灯泡的电压U和电流I，然后在坐标纸上以U为纵轴，以I为横轴画出U—I曲线。 三、实验器材　　 小灯泡、4V～6V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线若干。 四、实验步骤 1、适当选择电流表，电压表的量程，采用电流表的外接法，按图中所示的原理电路图连接好实验电路图。 2、滑动变阻器采用分压接法，把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的A端,电路经检查无误后，闭合电键S。 3、改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U,记入记录表格内,断开电键S； 4、在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流I，横轴表示电压U，用平滑曲线将各点连接起来，便得到伏安特性曲线。 5、拆去实验线路，整理好实验器材。 五、注意事项 1、因本实验要作出I—U图线，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此，变阻器要采用分压接法； 2、本实验中，因被测小灯泡电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法； 3、电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使小灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值（如0.5V）时，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压； 4、电键闭合前变阻器滑片移到图中的A端； 5、坐标纸上建立坐标系，横坐标所取的分度例应该适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。连线一定用平滑的曲线，不能画成折线。 六、误差分析 1、测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的I值比真实值偏大； 2、描绘I—U线时作图不准确造成的偶然误差。 例1（03上海）、如图所示中的图1为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I—U关系曲线图． （1）为了通过测量得到图1所示I—U关系的完整曲线，在图2、图3两个电路中应选择的是图 ；简要说明理由： ．（电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0－100 Ω ） （2）在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1＝250Ω．由热敏电阻的I—U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为 V；电阻R2的阻值为 Ω． ⑶举出一个可以应用热敏电阻的例子： ______________________________________ 解：⑴ 2 ；理由：从I—U图象看，电流与电压均从零值开始，图2中的电压可以从0调到所需的电压，调节范围较大（或图3中不能测量0值附近的数据）. ⑵5.2 ；111.8（111.6～112.0均可为正确）。分析与计算：R1支路电流为I1 =U /R1 =36mA, R2支路电流为34mA，在I—U曲线上，34mA对应的电压大约为5.2V；热敏电阻Rt= 5.2 /0.034 =152.9?, Rt+R2 = 9/0.034 =264.7?，所以R2 ≈ 111.8?. ⑶ 热敏温度计（提出其它实例，只要合理就给分） 例2、为了测定和描绘“220Ｖ 40Ｗ”白炽电灯灯丝的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电。调压变压器是一种自耦变压器，它只有一组线圈Ｌ，绕在闭合的环形铁心上，输入端接在２２０Ｖ交流电源的火线与零线间，输出端有一个滑动触头Ｐ，移动它的位置，就可以使输出电压在０~250Ｖ之间连续变化，左图画出的是调压变压器的电路图符号。实验室内备有交流电压表．交流电流表．滑动变阻器．开关．导线等实验器材。 （1）在左图中完成实验电路图。 （2）说明按你的实验电路图进行测量，如果电表内阻的影响不能忽略，在电压较高段与电压较低段相比较，哪段的误差更大？为什么？ （3）如果根据测量结果作出的伏安特性曲线如右图所示，试根据图线确定，把两个完全相同的“220Ｖ 40Ｗ”白炽电灯串联在220Ｖ交流电源的火线与零线间，这两只电灯消耗的总电功率是多大？ ⑵ 如果采用电流表外接的，电压较高段误差更大，因为电压越高，灯丝电阻越大，由于电压表分流而造成的误差越大；如果采用电流表内接的，电压较低段误差更大，因为电压越小，灯丝电阻越小，由于电流表分压造成的误差越大。  例3（04上海）、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为