2017-2018学年高中物理选修3-1教学案(23份)鲁科版8(汇教案).docx

实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 一、实验目的 ．会正确选择实验器材和实验电路。 ．学会描绘小灯泡的伏安特性曲线并掌握分析图线的方法。 二、实验原理 图 ．实验电路 小灯泡的电阻很小，电流表采用外接法；因电压要求从零开始连续变化，故滑动变阻器采用分压式接法。 ．曲线形状 以为纵轴、为横轴画出小灯泡的 -图线，由于金属的电阻率 其伏安特性曲线不是一条直线。 ．滑动变阻器的两种接法比较 接法 限流式 项目  (电阻 )随温度的升高而增大， 分压式 电路组成 变阻器接入电路的 采用“一上一下”的接法  采用“两下一上”的接法 特点 调压范围  ～ (不计电源内阻  )  ～ (不计电源内阻  ) 负载电阻的阻值与滑动变阻器  () 要求负载上电压或电流变化范围较 的总电阻相差不多，或稍大，  大，且从零开始连续可调 适用情况 且电压、电流变化不要求从零  () 负载电阻的阻值远大于滑动变阻器 调起  的总电阻 三、实验器材 小灯泡、～ 学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、坐标纸。 四、实验步骤 ．连电路：按图连接电路，且使滑动变阻器的触头滑动至端。 ．测数据：闭合开关，逐渐使向端移动，记录不同状态时的电压表、电流表示数，取组，而后拆除电路。 五、数据处理 ．列表格：将记录的组、值记录在表格中 实验次数 实验次数 .描曲线：在如图所示坐标纸上以电流为纵轴、电压为横轴建立直角坐标系，描点绘出 - 曲线。 图 ．析规律：分析曲线变化规律，分析曲线不为直线的原因。 六、误差分析 ．测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的值比真实值偏大。 ．测量时读数不准，描绘 -图线时作图不准确造成的偶然误差。 七、注意事项 ．因本实验要作出 -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。 ．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的外接法。 ．开关闭合后，调节变阻器滑片的位置，使灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值 (如 )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。 ．开关闭合前，变阻器滑片移到使小灯泡分得电压为零处。 ．在坐标纸上建立坐标系，横纵坐标所取的分度比例应该适当，尽量使测量数据画出 的图线占满坐标纸。连线一定要用平滑的曲线，不能画成折线。 [例 ] 有一个小灯泡上标有“”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的 -图线。现有 下列器材供选用： ．电压表 (～ ，内阻为 Ω) ．电压表 (～ ，内阻为 Ω) ．电流表 (～ ，内阻为 Ω) ．电流表 (～ ，内阻为 Ω) ．滑动变阻器 ( Ω， ) ．滑动变阻器 ( Ω， ) ．学生电源 (直流 )、开关、导线若干 ()实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由： 。 图 ()实验中所用电压表应选用，电流表应选用，滑动变阻器应选用。 (用序号字母表示 ) ()把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图。 图 [解析 ]() 因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线，  需要多次改变小灯泡两端的电压， 故采用题图甲所示的分压式电路合适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数 据。 ()因小灯泡额定电压为 ，则电压表选～ 的电压表，而舍弃～ 的电压表，因为的量程 太大，读数误差大。小灯泡的额定电流＝ ，则电流表选。滑动变阻器的最大阻值远大于小 灯泡的电阻 Ω，调节不方便，故舍去。 ()小灯泡电阻为电流表内阻的＝倍，电压表内阻是小灯泡的＝ 倍，故电流表采用外接 法。 [答案 ]()描绘灯泡的  -图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据  ()  () 如图所 示 [例 ] 某同学在研究标有“”字样的小灯泡的伏安特性曲线的实验中得到一组和的数 据： 编号 ()在方框内画出实验电路图。 ()在图中的方格纸内画出 -图线。 图 ()根据 -图线分析小灯泡的电阻随温度升高而。 ()小灯泡工作电压为 时，测得实际电功率为 。 [解析 ]() 描绘元件的伏安特性曲线，滑动变阻器应采用分压接法，由实验数据知小灯泡的电阻为 Ω 左右，故电流表应外接。实验电路如图所示。 ()描点连线之后 -图线如图所示。 ()由所绘图像知，曲线的斜率减小，故电阻增大，电阻率增大。 ()＝ 时＝ ，故功率为 。 [答案 ]()() 见解析 ()增大 () .为探究小灯泡的伏安特性，连好图的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小 灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读 数描绘出的 -图像是 ( ) 图 解析： 选 灯丝电阻随电压的增大而增大，在图像上某点到原点连线的斜率应越来越大。正确。 ．在测量电珠伏安特性实验中，同学们连