高中物理人教版选修3-1小灯泡伏安特性曲线课件.pptx

1、第二章第二章 恒定电流恒定电流第二章第二章 恒定电流恒定电流 实验：描绘小灯泡伏安特性曲线实验：描绘小灯泡伏安特性曲线一、电流表的内接法和外接法的比较一、电流表的内接法和外接法的比较内接法外接法电路误差分析电压表示数UVURUAUR电流表示数IAIRR测R真电压表示数UVUR电流表示数IAIRIVIRR测R真误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用2.电流表内、外接的选择方法电流表内、外接的选择方法(1)直直接接比比较较法法：当当RxRA时时，采采用用内内接接法法，当当RxRV时时，采采用用外外接接法法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内

2、小外大内小外”.”.(2)公式计算法公式计算法(3)试触法：试触法：如如图图1，把把电电压压表表的的可可动动接接线线端端分分别别试试接接b、c两两点点，观观察察两两电电表表的的示示数数变变化化，若若电电流流表表的的示示数数变变化化明明显显，说说明明电电压压表表的的分分流流作作用用对对电电路路影影响响大大，应应选选用用内内接接法法，若若电电压压表表的的示示数数有有明明显显变变化化，说说明明电电流流表表的的分分压压作作用用对对电路影响大，所以应选外接法电路影响大，所以应选外接法.图图1第二章第二章 恒定电流恒定电流闭合闭合S前触头应置端前触头应置端1.限流式限流式 限流式电路的特点限流式电路的特点

3、:1.电压不能从零开始调节电压不能从零开始调节,调节范围较小调节范围较小.但电路结构较为简单但电路结构较为简单.2.电能损耗较小电能损耗较小.图中变阻器起限流作用图中变阻器起限流作用待测电阻待测电阻Rx的电压可调范围的电压可调范围待测电阻待测电阻Rx的电流可调范围的电流可调范围ERABPRx分分分分压电路压电路压电路压电路和限流电路和限流电路和限流电路和限流电路第二章第二章 恒定电流恒定电流分压式电路的特点分压式电路的特点:1.电压可以从零开始调节到电源电动势电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大调节范围较大.但电路结构较为复杂但电路结构较为复杂.2.电能损耗较大电能损耗较大.待测电阻

4、待测电阻Rx的电压可调范围的电压可调范围待测电阻待测电阻Rx的电流可调范围的电流可调范围分分分分压电路压电路压电路压电路和限流电路和限流电路和限流电路和限流电路2.分压式分压式 图中变阻器起分压作用图中变阻器起分压作用EPRxRAB闭合闭合S前触头应置端前触头应置端第二章第二章 恒定电流恒定电流通常通常以限流接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压连以限流接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压连接方式：接方式：、当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化、当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较大（滑小必分压）范围较大（滑小必分压）2、若采用限流接

5、法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过负载、若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过负载或电表的额定值时（烧表必分压）或电表的额定值时（烧表必分压）3、要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化（零起必分压）、要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化（零起必分压）分分分分压电路压电路压电路压电路和限流电路和限流电路和限流电路和限流电路第二章第二章 恒定电流恒定电流四种常用电路图四种常用电路图限流外接限流外接限流内接限流内接分压外接分压外接分压内接分压内接分分分分压电路压电路压电路压电路和限流电路和限流电路和限流电路和限流电路三、电表的读数方法三、电表的读数方法对对于于电

6、电压压表表和和电电流流表表的的读读数数问问题题，首首先先要要弄弄清清电电表表量量程程，即即指指针针指指到到最最大大刻刻度度时时电电表表允允许许通通过过的的最最大大电电压压或或电电流流值值，然然后后根根据据表表盘盘总总的的刻刻度度数数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可.(1)03 V的的电电压压表表和和03 A的的电电流流表表，精精确确度度是是0.1 V和和0.1 A，读读到到小小数数点后面两位点后面两位.(2)对对于于015 V量量程程的的电电压压表表，精精确确度度是是0.5 V，读读到到小小数数点点后后面面一一位位，即即读到读到0.1 V.(

7、3)对对于于00.6 A量量程程的的电电流流表表，精精确确度度是是0.02 A，在在读读数数时时只只要要求求读读到到小小数点后面两位，数点后面两位，即读到最小刻度的一半即读到最小刻度的一半0.01 A.举例：举例：如图如图2为为电流表和电压表的刻度盘电流表和电压表的刻度盘.图图2甲甲图图中中，电电流流表表使使用用0.6 A量量程程时时，刻刻度度盘盘上上的的每每一一小小格格为为 A，表表针针示数示数为为 A；当使用当使用3 A量程时量程时，每一小每一小格格为为 A，表针示数表针示数为为 A.乙乙图图中中，电电压压表表使使用用3 V量量程程时时，每每小小格格为为 V，表表针针示示数数为为 V；使用

8、使用15 V量程时，每小格量程时，每小格为为 V，表针示数，表针示数为为 V.0.020.440.12.200.11.700.58.51.分别读出下表中的电压表和电流表的示数，并填在表格中分别读出下表中的电压表和电流表的示数，并填在表格中.1 12 23 3电表所选量程测量值015V03V03A00.6A11.0 V2.20 V0.80 A0.16 A第二章第二章 恒定电流恒定电流 用用电流表和电压表测出灯泡在不同电流表和电压表测出灯泡在不同电压下的电流，建立电压下的电流，建立UI坐标系，坐标系，描出的点用平滑的曲线连接起来即描出的点用平滑的曲线连接起来即得到小灯泡的伏安特性曲线得到小灯泡的伏

9、安特性曲线实验原理实验原理实验原理实验原理三、实验原理三、实验原理 小小灯泡的电阻会随着电灯泡的电阻会随着电压的升高压的升高(灯丝温度随灯丝温度随之升高之升高)而增大而增大第二章第二章 恒定电流恒定电流三、实验器材三、实验器材：实验器材实验器材实验器材实验器材小灯泡小灯泡电流表电流表电压表电压表滑动变阻器滑动变阻器电源电源导线导线开关开关坐标纸坐标纸第二章第二章 恒定电流恒定电流2测出小电珠在不同电压下的电流测出小电珠在不同电压下的电流(1)闭合开关闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到最左端，以使开关闭合时小前，滑动变阻器触头应移到最左端，以使开关闭合时小电珠电压能从电珠电压能从0开始变化；同时

10、，这样做也防止开关刚闭合时小电珠开始变化；同时，这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝两端电压过大而烧坏灯丝1连接连接电路电路将小电珠、电流表、电压表、滑动变将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图阻器、电源、开关用导线连接成如图所示电路所示电路实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤第二章第二章 恒定电流恒定电流(2)移动滑动变阻器触头位置，测出移动滑动变阻器触头位置，测出12组不同的电压值组不同的电压值U和电流值和电流值I，并，并将测量数据填入表格将测量数据填入表格.U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/V1.62.02.42.83.23.6

11、3.8I/A实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤第二章第二章 恒定电流恒定电流4拆除电路，整理仪器拆除电路，整理仪器3.画出伏安特性曲线画出伏安特性曲线(1)在坐标纸上以在坐标纸上以U为横轴、以为横轴、以I为纵轴，为纵轴，建立坐标系建立坐标系(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点在坐标纸上描出各组数据所对应的点(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来就将描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小电珠的伏安特性曲线得到小电珠的伏安特性曲线实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤第二章第二

12、章 恒定电流恒定电流1电路的连接方式电路的连接方式(1)电流表应采用外接电流表应采用外接法法(2)滑动变阻器应采用分压式滑动变阻器应采用分压式连接连接2闭合开关闭合开关S前，滑动变阻器触头前，滑动变阻器触头应移到小电珠分得电压为零的应移到小电珠分得电压为零的位置位置注意事项注意事项注意事项注意事项第二章第二章 恒定电流恒定电流3电流表选择电流表选择 0.6 A量程，电压表量程选择视量程，电压表量程选择视小电珠的额定电压而定小电珠的额定电压而定，若使，若使用用“2.5 V,0.6 A”的小电珠，则选用电压表的的小电珠，则选用电压表的3 V量程量程5误差较大的点要舍去，误差较大的点要舍去，UI图线

13、应是平滑图线应是平滑曲线而非折线且横纵坐标标度适中曲线而非折线且横纵坐标标度适中4保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值，读出到额定值，读出I后立即断开开关后立即断开开关注意事项注意事项注意事项注意事项2.在在“描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验器材如下：的实验中，可供选择的实验器材如下：小灯泡小灯泡L(“3.8 V0.3 A”)电压表电压表V(量程量程05 V，内阻约，内阻约5 k)电流表电流表A1(量程量程0100 mA，内阻约，内阻约4)电流表电流表A2(量程量程0500 mA，内阻约，内阻约0.4)滑

14、动变阻器滑动变阻器R1(最大阻值最大阻值10，额定电流，额定电流1.0 A)滑动变阻器滑动变阻器R2(最大阻值最大阻值500，额定电流，额定电流0.5 A)直流电源直流电源E(电动势约为电动势约为6 V，内阻不计，内阻不计)开关开关S，导线若干，导线若干(1)在上述器材中，滑动变阻器应选在上述器材中，滑动变阻器应选_；电流表应选；电流表应选_.R11 12 23 3A2(2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号.1 12 23 3答案答案电路图见解析电路图见解析图图1 12 23 3解析解析电路图如图所示，因为灯泡的电阻比较小

15、，电流表用外接法电路图如图所示，因为灯泡的电阻比较小，电流表用外接法.答案答案见解析图见解析图(1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图.例例2图图5甲甲为为“测测绘绘小小灯灯泡泡的的伏伏安安特特性性曲曲线线”实实验验的的实实物物电电路路图图，已已知知小灯泡的额定电压为小灯泡的额定电压为3 V.二、实验数据处理图图5答案解析解析解析与实物电路相对应的电路图如图甲所示与实物电路相对应的电路图如图甲所示.(2)完成下列实验步骤：完成下列实验步骤：闭闭合合开开关关前前，调调节节滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片，滑滑片片应应停停留留在在滑滑动动变变阻阻器

16、器的的最最_(选填选填“左左”或或“右右”)端；端；左左解解析析为为保保护护电电路路安安全全，开开关关闭闭合合之之前前，题题图图甲甲中中滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片应应该置于最左端该置于最左端.闭闭合合开开关关后后，逐逐渐渐移移动动滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片，增增加加小小灯灯泡泡两两端端的的电电压压，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电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压；编号12345678U/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 逐渐变亮正常发光记记录录如如下下8组组U和和I的的数数据据，断断开开开开关关.根根据据实实验验数数据据在在图图丙丙方方格格纸纸上上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.解析解析根据表格中的数据，画出小灯泡的根据表格中的数据，画出小灯泡的IU图线如图乙所示图线如图乙所示.(3)数据分析：数据分析：从从图图线线上上可可以以得得知知，当当电电压压逐逐渐渐增增大大时时，灯