第二章 实验 测绘小灯泡的伏安特性曲线Word文档下载推荐.docx

1、电流表的分压作用电压表的分流作用2.电流表内、外接的选择方法（1）直接比较法：当RxRA时，采用内接法，当RxRV时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”（2）公式计算法当Rx时，用电流表内接法，当Rx时，用电流表外接法，当Rx时，两种接法效果相同（3）试触法：如图1，把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法图1二、滑动变阻器两种接法的比较限流式分压式电路组成变阻器接入电路的特点采用“一上一下”的接

2、法采用“两下一上”的接法调压范围E（不计电源内阻）0E（不计电源内阻）适用情况负载电阻的阻值Rx与滑动变阻器的总电阻R相差不大，或R稍大，且电压、电流变化不要求从零调起（1）要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调（2）负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R三、测绘小灯泡的伏安特性曲线1实验原理图2用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组（U，I）值，在IU坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来，即得小灯泡的伏安特性曲线，电路图如图2所示2实验器材学生电源（46 V直流）或电池组、小灯泡（“4 V0.7 A”或“3.8 V0.3 A”

3、）、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸3实验步骤（1）根据小灯泡上所标的额定值，确定电流表、电压表的量程，按图2所示的电路图连接好实物图（注意开关应断开，滑动变阻器与小灯泡并联部分电阻为零）（2）闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压U和电流I.（3）用同样的方法测量并记录几组U和I，填入下表.次数12345678电压U/V电流I/A（4）断开开关，整理好器材4数据处理（1）在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立直角坐标系（2）在坐标纸中描出各组数据所对应的点（3）将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线5实验结果与数据分

4、析（1）结果：描绘出的小灯泡灯丝的伏安特性曲线不是直线，而是向横轴弯曲的曲线（2）分析：灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化曲线向横轴弯曲，即斜率变小，电阻变大，说明小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大6注意事项（1）因IU图线是曲线，本实验要测出多组包括零在内的电压值、电流值，因此滑动变阻器应采用分压式接法（2）由于小灯泡的电阻较小，故采用电流表外接法（3）画IU图线时纵轴、横轴的标度要适中，使所描绘图线占据整个坐标纸为宜，不要画成折线，应该用平滑的曲线连接，对个别偏离较远的点应舍去. 一、实验原理的理解和实验电路、实验器材的选择例1有一个小灯泡上标有“4 V2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡

5、的IU图线现有下列器材供选择：A电压表（05 V，内阻10 k）B电压表（015 V，内阻20 k）C电流表（03 A，内阻1 ）D电流表（00.6 A，内阻0.4 ）E滑动变阻器（10 ，2 A）F滑动变阻器（500 ，1 A）G学生电源（直流6 V）、开关、导线若干（1）实验时，选用图3_（选填“甲”或“乙”）的电路图来完成实验，请说明理由：_.图3（2）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）（3）请根据（1）中所选电路，把图4中所示的实验器材用实线连接成实物电路图图4答案（1）甲描绘小灯泡的IU图线所测数据需从零开始，并要多测几组数据（2）ADE（

6、3）如图所示解析因实验目的是要测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，这样小灯泡两端的电压可以从零开始调节，且能方便地测出多组数据因小灯泡额定电压为4 V，则电压表选05 V的A，而舍弃015 V的B，因15 V的量程太大，读数误差大小灯泡的额定电流I0.5 A，则电流表应选D.滑动变阻器F的最大阻值远大于小灯泡内阻8 ，调节不方便，电压变化与滑动变阻器使用部分的长度线性关系差，故舍去，则应选E.小灯泡电阻为电流表内阻的20倍，电压表内阻是小灯泡电阻的1 250倍，故电流表采用外接法二、实验数据的处理例2图5甲为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验

7、的实物电路图，已知小灯泡的额定电压为3 V.图5（1）在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图（2）完成下列实验步骤：闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，滑片应停留在滑动变阻器的最_（选填“左”或“右”）端；闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压；记录如下8组U和I的数据，断开开关根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.编号U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205小灯泡发光情况不亮微亮逐渐变亮

8、 正常发光（3）数据分析：从图线上可以得知，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是_图线表明导体的电阻随温度的升高而_小灯泡正常工作时的电阻约为_（保留到小数点后一位）答案（1）见解析图（2）左见解析图（3）先不变，后逐渐增大增大14.6 解析（1）与实物电路相对应的电路图如图所示（2）为保护电路安全，开关闭合之前，题图甲中滑动变阻器的滑片应该置于最左端根据表格中的数据，画出小灯泡的IU图线如图所示（3）从图线上可以得知，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是先不变，后逐渐增大图线表明导体的电阻随温度的升高而增大根据IU图线可得电压U3 V时，I0.205 A，所以小灯泡正常工作时的电阻约为R

9、14.6 .1首先要根据表中数据选择合适的标度；2描点后用平滑的曲线连接，个别偏离较远的点应舍去1在图6中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确的是（）图6A甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法B甲中R测R真，乙中R测R真C甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使RRV，故此法测较小电阻好D乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使RRA，故此法测较大电阻好答案B解析题图甲叫做电流表的外接法，题图乙叫做电流表的内接法，A正确；题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R可知，R测R真；R越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻；题图乙由于

10、电流表的分压，导致电压的测量值偏大由R得R测R真，R越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，B错误，C、D正确；故选B.2“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，提供的实验器材有：A小灯泡（额定电压为3.8 V，额定电流约为0.3 A）B电流表A（00.6 A，内阻约为0.5 ）C电压表V（06 V，内阻约为5 k）D滑动变阻器R1（010 ，2 A）E滑动变阻器R2（0100 ，0.2 A）F电源（6 V，内阻不计）G开关及导线若干（1）实验中滑动变阻器选_（填“R1”或“R2”）（2）该同学设计了实验测量电路，通过改变滑动变阻器滑片的位置，使电流表的读数从零开始变化，记录

11、多组电压表的读数U和电流表的读数I.请在图7甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整图7（3）该同学根据实验数据作出了如图乙所示的UI图象，根据图象可知小灯泡的电阻随着电流的增大而_（选填“增大”“减小”或“不变”）答案（1）R1（2）如图所示（3）增大解析“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验应该设计成分压电路，滑动变阻器选择阻值范围小的R1.由于小灯泡电阻小，采用电流表外接电路根据图象可知小灯泡的电阻随着电流的增大而增大1有一未知电阻Rx，为较准确地测出其阻值，先后用图1中甲、乙两种电路进行测试，利用甲图测得的数据是“2.8 V5.0 mA”，而用乙图测得的数据是“3.0 V4.0 mA”，那么该

12、电阻测得的较为准确的情况是（）A560 ，偏大 B560 ，偏小C750 ，偏小 D750 ，偏大答案D解析由于，即电流表的变化大，电压表的分流作用大，根据试触法的原则，可知用电流表内接法比较准确，用题图乙电路，此时电阻为R750 .在电流表的内接法中，测量值大于真实值，故选D.2要测绘一个标有“3 V0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作已选用的器材有：电池组（电动势为4.5 V）；电流表（量程为0250 mA，内阻约5 ）；电压表（量程为03 V，内阻约3 k）；开关一个、导线若干（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_（填字母代号）A滑动变阻器（最大阻值20 ，额定电流1 A）B滑动变阻器（最大阻值1 750 ，额定电流0.3 A）（2）实验的电路图应选用下列图中的_（填字母代号）答案（1）A（2）B解析（1） 根据“灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作”可知控制电路必定为“分压电路”，而“分