江蘇省鹽城市2012-2013學年高二物理實驗 描繪小燈泡的伏安特性曲線

實驗：描繪小燈泡的伏安特性曲線 學案一、實驗目的描繪小燈泡的_曲線，并分析其變化規(guī)律二、實驗原理1實驗電路（1）電流表外接法；（2）滑動變阻器分壓接法。2用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，在_坐標系中描出各對應點，用_曲線將這些點連接起來三、實驗器材 小燈泡，學生電源、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、導線、鉛筆、坐標紙等四、實驗步驟（1）確定電流表、電壓表的量程，照圖連好電路。（注意開關應斷開，上述電路圖中滑動變阻器滑片開始處于應 端）。（2）閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器，使電流表、電壓表有較小的明顯示數，記錄一組電壓U和電流I值。（3）用同樣的方法測量并記錄約12組U值和I值。（4）斷開開關S，整理好器材。（5）在坐標紙上，以U為橫坐標、I為縱坐標建立直角坐標系，并根據表中數據描點，連接各點得到I-U圖線，（注意：連接各點時，不要出現(xiàn)折線）【數據處理】次數123456789101112電壓U/V電流I/A【結論】描繪出的圖線是一條 線，這表明小燈泡的電阻隨電壓（溫度）升高而 例題：例1為“描繪小燈泡的伏安特性曲線”，應選擇下列四個電路中的 例2在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的器材有：A小燈泡：規(guī)格為“3.8 V，0.3 A”B電流表：量程00.6 A，內阻約為0.5 C電流表：量程03 A，內阻約為0.1 D電壓表：量程05 V，內阻約為5 kE電壓表：量程010V，內阻約為10 kF滑動變阻器：阻值范圍010 ，額定電流2 AG電池組：電動勢6 V，內阻約為1 H開關一只，導線若干(1)為了使測量盡可能地準確，需要使小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到3.8 V且能方便地進行調節(jié)，因此電壓表應選_，電流表應選_(填器材代號)(2) 在左下框中畫出實驗電路圖，并將右圖中所示的器材連成實物電路（3）某同學得到的實驗數據如下表所示：次數123456U/V00.10 0.200.400.601.00I/A00.0800.1000.1180.1280.160次數789101112U/V1.602.202.603.003.403.80I/A0.2000.2380.2580.278 0.2910.310根據這些數據在下圖坐標系中，選取適當的標度，畫出小燈泡的IU圖線(以I為縱軸) U11.00 V和U23.00 V時小燈泡的電阻分別為R1_ ，R2_ ，其大小不同的原因是_. 課后練習： 班級 姓名 學號 1某導體中的電流隨其兩端的電壓變化，所示，則下列說法正確的是 ( )A加5 V電壓時，導體的電阻約是5 B加11 V電壓時，導體的電阻約是1.4 C由圖可知，隨著電壓增大，導體的電阻不斷減小D由圖可知，隨著電壓減小，導體的電阻不斷減小2某同學在實驗中測出小燈泡、阻值不變的金屬導體、半導體三種元件的伏安特性曲線如下圖中的(a)、(b)、(c)所示，則a圖是 元件，b圖是 元件，c圖是 元件。3某同學使用如下器材：電源E(電動勢為12 V)；電壓表V(量程為015 V，內電阻約為15 k)；電流表A(量程為0100 mA，內電阻約為10 )；滑動變阻器(最大阻值為50 )；單刀單擲開關；導線若干現(xiàn)測出了一個小燈泡的伏安特性曲線如圖3所示，已知小燈泡的額定電壓為12 V。 (1)請在虛線框中畫出此實驗電路圖 (2)根據設計的電路圖在下圖的實物上連線 (3)由小燈泡的伏安特性曲線可知小燈泡的額定功率為P額_ W，小燈泡的電阻的變化特性為： _，電流為零時，小燈泡的電阻為 。4在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的器材有：A小燈泡：規(guī)格為“2.0V，0.5 A”B電流表：量程00.6 A，內阻約為0.5 C電流表：量程03 A，內阻約為0.1 D電壓表：量程03 V，內阻約為3 kE電壓表：量程015V，內阻約為10 kF滑動變阻器：阻值范圍010 ，額定電流2 AG電池組：電動勢3 V，內阻約為0.5 H開關一只，導線若干(1)為了使測量盡可能地準確，需要使小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到2V且能方便地進行調節(jié)，因此電壓表應選_，電流表應選_(填器材代號)（2）某同學得到的實驗數據如下表所示：（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓）：I（A）0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U（V）0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00根據表中數據畫出小燈泡的UI曲線。由圖線知小燈泡兩端的電壓1.50V時為燈絲的電阻為 ，此時燈泡的電功率為 w。實驗：伏安法測電阻 學案一、實驗目的1理解伏安法測電阻的原理2、知道伏安法測電阻兩種方法有誤差，并能在實際中作出選擇二、實驗原理利用部分電路的歐姆定律可以測出電阻的阻值R，即R=，這種用伏特表和安培表測量電阻的方法叫伏安法。1實驗電路（1）電流表內、外接法外接法：內接法： a bRR（2）滑動變阻器的限流式或分壓式接法2誤差分析三、實驗器材 待測電阻、學生電源、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、導線、四、實驗步驟（1）選擇適當量程的電流表、電壓表，確定電流表內接還是外接，變阻器是分壓還是限流，畫出電路原理圖。（2）連好電路，閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器，使電流表、電壓表有的明顯示數，記錄一組電壓U和電流I值。（3）用同樣的方法測量并記錄約多組U值和I值。（4）斷開開關S，整理好器材。（5）根據測得的多組U值和I值列表，算出各電阻值求平均值；或在坐標紙上，以U為橫坐標、I為縱坐標建立直角坐標系，根據表中數據描點，作U-I圖線，由斜率求得阻值。例題：例1用伏安法測電阻,可采用圖所示的甲、乙兩種接法.如所用電壓表內阻約為5 000,電流表內阻約為0.5.當測量100左右的電阻時,宜采用 電路；選擇誤差小的電路后，兩電表的讀數分別為11V、0.1 A,則此電阻的測量值為 ；若電壓表內阻為5 000,電流表內阻為0.5則此電阻的真實值為 .例2.某同學用伏安法測一個未知電阻,他先將電壓表接a點,讀得兩表示數分別為U1=3.0 V,I1=3.0 mA,然后將電壓表改接在b點,讀得兩表示數分別為U2=2.9 V,I2=4.0 mA,如圖所示.由此可知電壓表應接到 點誤差較小,測得Rx的值應為 .例3用下面給定的實驗器材，設計一個測量阻值Rx約為15k的電阻的電路,要求方法簡捷,要盡可能提高測量的精度。電流表A：量程300A,內阻rA300電壓表V：量程3V,內阻rV10k滑動變阻器R：全阻值50,額定電流為1A電池組：電動勢3V,內阻很小但不能忽略開關及導線若干電路應采用電流表 接法（內、外），滑動變阻器用 接法（分壓式、限流式），畫出測量Rx的電路圖.例4.欲用伏安法測定一段阻值約為5左右的金屬導線的電阻,要求測量結果盡量準確,現(xiàn)備有以下器材:A.電池組（3 V,內阻約1）B.電流表（03 A,內阻約0.012 5）C.電流表（00.6 A,內阻約0.125）D.電壓表（03 V,內阻約3 k）E.電壓表（015 V,內阻約15 k）F.滑動變阻器（020,額定電流1 A）G.滑動變阻器（02 000,額定電流0.3 A）H.開關、導線（1）上述器材中應選用的是 .（填寫各器材的字母代號）（2）實驗電路應采用電流表 接法.（填“內”或“外”）（3）設實驗中,電流表、電壓表的某組示數如下圖所示,圖示中I= A,U= V.（4）為使通過待測金屬導線的電流能在00.5 A范圍內改變,請按要求畫出測量待測金屬導線的電阻Rx的原理電路圖,然后根據你設計的原理電路將下圖中給定的器材連成實驗電路.課后練習： 班級 姓名 學號 1要用伏安法測量Rx的電阻，已知電壓表內阻約幾k，電流表內阻約1，若采用甲圖的電路，Rx的測量值比真實值（選擇“偏大”或“偏小，），若Rx約為10應采用 （選“甲圖”或“乙圖”）的電路，誤差會比較小2用伏安法測定電阻的阻值，可供選擇的器材有：A 待測電阻，阻值約為4050；B 電源，電動勢為9V，內電阻為05；C 電壓表，量程為010V，內阻約為20k；D 電壓表，量程為050V，內阻約為100k；E 電流表，量程為050mA，內阻約為20；F 電流表，量程為0300mA，內阻約為4；G 滑動變阻器，050，最大允許電流1A；H 滑動變阻器，01700，最大允許電流01A；I 開關一只，導線若干（1）上述實驗器材中電流表應選 ,電壓表應選 ，滑動變阻器應選 。（填寫各器材的字母代號）（2）測量電路應采用電流表 （內接法、外接法），滑動變阻器用 （限流式接法、分壓式接法）（3）畫出測量電阻的原理圖。3.測一個阻值約為25 k的電阻,備有下列器材:A.電流表（量程100A,內阻約2 k）B.電流表（量程500A,內阻約300）C.電壓表（量程10 V,內阻約100 k）D.電壓表（量程50 V,內阻約500 k）E.直流穩(wěn)壓電源（電動勢15 V,允許最大電流1 A）F.滑動變阻器（最大電阻1 k,額定功率1 W）G.電鍵、導線若干（1）電流表應選 ,電壓表應選 .（2）測量電路應采用電流表 （內接法、外接法），滑動變阻器用 （限流式接法、分壓式接法）（3）在方框中畫出測量Rx的原理圖，然后根據你設計的原理電路將下圖中給定的器材連成實驗電路.- 8 -