高中物理 第2章 恒定電流 第3節(jié) 歐姆定律（第2課時）實驗 描繪小電珠的伏安特性曲線課件 新人教版選修3-1.ppt

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第2課時實驗 描繪小電珠的伏安特性曲線 實驗基礎 實驗探究 典例研習 實驗基礎解讀實驗 萃取精華 實驗探究探尋結論 提升精度 一 數(shù)據(jù)處理1 在坐標紙上以U為橫軸 以I為縱軸 并選取適當?shù)膯挝?2 用描點法在坐標紙上標出各組U I值的對應點位置 3 用平滑曲線將各點依次連接起來 4 分析小電珠伏安特性曲線的變化規(guī)律 二 誤差分析1 測量電路存在系統(tǒng)誤差 未考慮電壓表的分流 造成測得的I值比真實值大 2 描繪I U圖線時作圖不準確造成的偶然誤差 3 測量時讀數(shù)不準確和在坐標紙上描點不準確引起的誤差 三 注意事項1 本實驗中被測小電珠的電阻值較小 因此測量電路必須采用電流表外接法 2 本實驗要作出I U圖線 要求測出一組包括零在內(nèi)的電流 電壓值 故控制電路必須采用分壓接法 3 為保護元件不被燒毀 開關閉合前變阻器滑片應位于阻值的最大位置處 4 加在燈泡兩端的電壓不要超過燈泡的額定電壓 5 連圖線時曲線要平滑 不在圖線上的數(shù)據(jù)點應均勻分布在圖線兩側(cè) 絕對不要畫成折線 典例研習通法悟道 拓寬思路 類型一 實驗儀器及電路的選擇 例1 為研究小燈泡的伏安特性曲線 選用額定值為 3 0V 0 4A 的小燈泡 實驗中除已有儀器 電流表 電壓表 開關 導線若干外 還需要 1 根據(jù)所學的知識 通過查資料 與同學討論思考后回答下列問題 實驗中用兩電表測量小燈泡兩端的電壓和流過小燈泡的電流時 電流表采用什么接法才能使測得的燈泡的電阻誤差較小 解析 還需要的儀器有 學生低壓直流電源和滑動變阻器 1 為了在測量小燈泡電阻時減小誤差 電流表應采用外接法 思路探究 1 測繪小燈泡的伏安特性曲線實驗中 電流表及滑動變阻器應采用哪種接法 為什么 答案 因小燈泡的電阻較小 故采用電流表外接法 為了使小燈泡兩端的電壓從零開始調(diào)節(jié) 滑動變阻器應采用分壓式接法 2 連接實物圖有哪些要求 答案 首先對原理圖認真分析 一般先連接電池組 再從正極出發(fā)連接電器元件 遇到并聯(lián)時應分支路連線 在連圖時連線不能出現(xiàn)交叉 2 為使加在小燈泡兩端的電壓從零開始 能在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié) 滑動變阻器的接法是 在虛線框內(nèi)畫出相關的電路圖 解析 2 為使加在小燈泡兩端的電壓從零開始 能在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié) 滑動變阻器應采用分壓式接法 電路圖如圖所示 3 請根據(jù)你畫的電路圖 把圖中的實驗器材連成符合要求的實驗電路 解析 3 依據(jù)電路圖連接實物圖如圖所示 4 為使讀數(shù)誤差盡可能小 電壓表的量程應選用擋 電流表的量程應選用擋 為保證實驗安全 測量范圍不能超過V和A 開始做實驗閉合開關前 應把P移到端 解析 4 為使讀數(shù)誤差盡可能小 電壓表的量程應選用0 3V擋 電流表的量程應選用0 0 6A擋 為保證實驗安全 測量范圍不能超過3V和0 4A 開始做實驗閉合開關前 應把P移到C端 若實物圖中連接方式不同 P不一定要移到C端 答案 見解析 規(guī)律方法測繪小燈泡的伏安特性曲線問題三點注意 1 根據(jù)題目要求明確變阻器采用分壓接法還是限流接法 測量電路采用電流表外接法還是內(nèi)接法 3 電流表 電壓表連線時 注意電流從正接線柱進入 從負接線柱流出 類型二 伏安特性曲線的描繪及實驗結果的應用 例2 發(fā)光晶體二極管是用電器上做指示燈用的一種電子元件 它的電路符號如圖 甲 所示 正常使用時 帶 的一端接高電勢 帶 的一端接低電勢 某同學用實驗方法探究二極管的伏安特性 現(xiàn)測得它兩端的電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)如表所示 思路探究 在元件的伏安特性曲線中若圖像向上彎曲 則元件的電阻值是如何變化的 答案 圖像向上彎曲 電流的增加量大于電壓的增加量 阻值變小 解析 1 同時測定二極管上的電流和電壓時 由歐姆定律分析表格中的每一組數(shù)據(jù) 可以看出發(fā)光二極管的電阻是變化的 變化的范圍大約在100 500 之間 故電流表的內(nèi)阻對測量結果影響較大 利用電流表外接法誤差較小 測量數(shù)據(jù)應從0開始 滑動變阻器采用分壓式接法 才能得到足夠多的數(shù)據(jù) 實驗電路圖如圖所示 解析 2 將表格提供的數(shù)據(jù)在圖中描點 平滑連接各點可畫出I U圖線 伏安特性曲線如圖所示 3 發(fā)光二極管的電阻隨其兩端電壓的增大而呈現(xiàn)非線性減小 2 在圖 丙 中用描點法畫出二極管的伏安特性曲線 3 根據(jù) 2 中畫出的二極管的伏安特性曲線 簡要說明發(fā)光二極管的電阻與其兩端電壓的關系 答案 見解析 規(guī)律方法伏安特性曲線的描繪及實驗結果的應用 1 在描繪伏安特性曲線時應連成平滑的曲線 而不能是折線 如果這些點大致在一條直線上 則應描成一條直線 讓不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè) 2 從I U圖線判斷元件的電阻變化 進而判斷材料性質(zhì) 謝謝觀賞