教科版高中物理必修第三册精品课件 第2章 电路及其应用 5.实验 描绘I-U特性曲线.ppt

第二章5.实验:描绘I-U特性曲线

【学习任务与素养目标】1.掌握电表的读数方法。(物理观念)2.通过实际操作培养学生的动手能力与科学探究精神。(科学探究)3.掌握滑动变阻器的两种接法与电流表内接法、外接法的选择。(科学思维)4.能根据需要正确选择电表和量程。(科学思维)5.会根据所得的实验数据分析小灯泡的伏安特性曲线,并进行相关计算。(科学思维)

基础知识梳理与落实重点难点探究与突破目录索引即学即用检测与提升

基础知识梳理与落实

一、实验设计1.测量电路:用表测量通过小灯泡的电流,用表测量小灯泡两端的电压。由于小灯泡的电阻远小于电压表的内阻,实验时采用电流表外接法。2.控制电路:利用两节干电池作为电源,使用改变通过小灯泡的电流和它两端的电压。实验时,我们希望小灯泡两端的电压在零至额定电压之间变化,因此控制电路中滑动变阻器采用分压接法。?减小误差?不能采用限流式电流电压滑动变阻器

二、实验操作1.如图所示连接电路。2.将滑动变阻器的滑片P置于A端,使小灯泡L两端的电压为零,检查电路无误后,闭合开关S。

3.将滑片P逐渐向B端移动,让电压表每次读数的变化量相等,直到达到小灯泡的额定电压。读出若干组电压表的示数U及相应的电流表的示数I,记录在下面的表格中。U/V??????????????I/A??????????????4.断开开关S,拆除电路,整理器材。

5.如图所示,在坐标纸上建立平面直角坐标系。以纵坐标表示,横坐标表示,根据实验得到的数据在坐标系上描点,并用平滑曲线连接起来,便得到小灯泡的I-U特性曲线。?不要强行画成直线电流I电压U

三、结论分析我们通过实验描绘定值电阻的I-U特性曲线时,由于所加电压不太高,通过的电流不太强,而且每次通电时间很短,其温度可以认为保持不变,或者变化不大,从而由于温度的变化而引起的电阻改变,因此其I-U特性曲线是一条线,也正因如此,才称其为“定值电阻”。?定值电阻用金属材料制作,它们的电阻率随温度的变化。半导体材料的电阻率随温度的变化,适于用作热敏电阻等。?可以忽略直不敏感非常敏感

易错辨析(1)由于小灯泡的电阻远小于电压表的内阻,实验时采用电流表内接法。()(2)我们希望小灯泡两端的电压在零至额定电压之间变化,因此控制电路中滑动变阻器采用分压接法。()×提示应该采用电流表外接法。√

重点难点探究与突破

学习任务一实验原理的理解和实验电路、实验器材的选择典例剖析【例题1】有一额定电压为2.8V、额定功率为0.56W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线。有下列器材可供选用:A.电压表(量程0~3V,内阻约6kΩ);B.电压表(量程0~6V,内阻约20kΩ);C.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω);D.电流表(量程0~200mA,内阻约20Ω);E.滑动变阻器(最大电阻10Ω,允许最大电流2A);F.滑动变阻器(最大电阻200Ω,允许最大电流150mA);G.三节干电池(电动势约为4.5V);H.开关、导线若干。

(1)为提高实验的精确程度,电压表应选用。电流表应选用。滑动变阻器应选用。(选填字母)?(2)通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示,则图乙四个电路图中哪一种实验误差最小(选填字母),小灯泡电阻测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。?甲乙ADEA小于

(3)根据小灯泡的伏安特性曲线,当小灯泡电压是2V时,小灯泡电阻是Ω。(保留两位小数)?(4)由伏安特性曲线可知,小灯泡电阻随电压增大而。?12.50增大

解析(1)由题意可知,小灯泡的额定电压为2.8V,为了准确性及安全性,电压表应选择A,由P=UI可得,小灯泡的额定电流为A=0.2A=200mA,故电流表应选择D,测量小灯泡的伏安特性曲线实验中应采用分压接法,故滑动变阻器应选用小电阻,故滑动变阻器应选择E;

(3)由小灯泡的伏安特性曲线可得出小灯泡的电压是2V时,电流是0.17A,(4)由小灯泡的伏安特性曲线可以看出图线的斜率越来越小,而斜率表示电阻的倒数,故电阻越来越大。

对点演练1.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡标有“2.5V0.75W”,其他可供选择的器材有:A.电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ);B.电压表V2(量程15V,内阻约15kΩ);C.电流表A1(量程3A,内阻约0.2Ω);D.电流表A2(量程0.6A,内阻约1Ω);E.滑动变阻器R1(0