实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线教学提纲.ppt

第6节实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘绘小灯泡的伏安特性曲线线，并分析曲线线的变变化规规律二、实验原理1. 实验电实验电 路(如图图所示)：电电流2. 表采用外接(小灯泡电电阻很小)，3. 滑动变动变 阻器采用分压压式(使电压电压 能从零开始连续变连续变 化)2. 实验实验 原理：用电压电压 表和电电流表可以分别测别测 出多组组小灯泡的电压电压 和电电流值值，在坐标纸标纸 的IU坐标标系中描出各个点，用一条平滑的曲线线将这这些点连连接起来一、实验目的学生电电源(46 V直流)，小灯泡(“4 V 0.7 A”或“3.8 V 0.3 A”)，电电流表(内阻较较小)，电压电压 表(内阻很大)，滑动变动变 阻器，开关和导线导线 四、实验步骤1. 连连接电电路：确定电电流表、电压电压 表的量程，按实验实验电电路图连图连 好电电路(注意开关应应断开，滑动变动变 阻器与灯泡并联联部分电电阻为为零)2. 测测量数据：闭闭合开关S，调节调节 滑动变动变 阻器，使电电流表、电压电压 表有较较小但明显显的示数，记录记录 一组电压组电压U和电电流I值值三、实验器材1. 本实验实验 中被测测小灯泡灯丝丝的电电阻值较值较 小，因此测测量电电路必须须采用电电流表外接法2. 本实验实验 要作出IU图线图线 ，要求测测出一组组包括零在内的电电流、电压值电压值 ，故控制电电路必须须采用分压压式接法3. 为为保护护元件不被烧烧毁，开关闭闭合前变变阻器滑片应应位于图图中的左端4. 加在小灯泡两端的电压电压 不要超过过其额额定电压电压 5. 连图线时连图线时 曲线线要平滑，不在图线图线 上的数据点应应均匀分布在图线图线 两侧侧，绝对绝对 不要出现现折线线五、注意事项1. 由于电压电压 表不是理想电电表，内阻并非无穷穷大，对电对电 路的影响会带带来误误差，电电流表外接，则电则电 流表示数偏大2. 测测量时读时读 数带带来误误差3. 在坐标纸标纸 上描点、作图时带图时带 来误误差六、误差分析例1 在描绘绘小灯泡的伏安特性曲线线的实验实验 中，使用的小灯泡标标有“6 V，3 W”，其它供选选用的器材有：电电压压表V1(015 V，内阻30 k)，电压电压 表V2(06 V，内阻20 k)，电电流表A1(03 A，内阻0.2 )，电电流表A2(00.6 A，内阻1 )，滑动变动变 阻器R1(01 000 ，0.5 A)，滑动变动变 阻器R2(020 ，2 A)，学生电电源E(68 V)，电键电键 S和导线导线 若干为为使给给出的曲线线尽量准确在上述器材中，电压电压 表应选应选 _，电电流表应选应选_，变变阻器应选应选 _题型一：描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验设计元贝驾考 http:/ 元贝驾考2016科目一 科目四驾考宝典网 http:/ 驾考宝典2016科目一 科目四【解析】要描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压必须从0开始连续变化，所以要采用分压式电路，滑动变阻器选R2，操作方便一些，从小灯泡的规格知，小灯泡两端电压最大值6 V，电流最大值0.5 A，为使读数尽可能地准确，以减小误差，电压表选V2，电流表选A2.【答案】V2A2R2【方法与知识感悟】依实验要达到的目的，判断滑动变阻器是作限流用还是作分压用，从方便操作的角度，确定选哪个滑动变阻器依用电器的规格及实验的进行过程，从“安全、精确”的角度，确定选哪个电流表、电压表例2 在“描绘绘小灯泡的伏安特性曲线线”的实验实验 中，某同学测测得电电流电压电压 的数据如下表所示：电电流I/mA2.75.412.419.527.836.447.156.169.681.793.2电压电压U/V0.040.080.210.541.302.203.524.776.909.1211.46(1)用上表数据描绘电压绘电压 随电电流的变变化曲线线；题型二：数据的处理及实验结论(2)为为了探究灯丝电丝电 阻与温度的关系，已作出电电阻随电电流的变变化曲线线如图图所示：请请指出灯丝丝的特征，并解释释形成的原因【解析】(1)用表中数据描绘电压随电流的变化曲线如图所示：(2)电阻随电流增大存在三个区间，电阻的变化快慢不同第一区间电流很小时，电阻变化不大；第二区间灯丝温度升高很快，电阻增大快；第三区间部分电能转化为光能，灯丝温度升高变慢，电阻增大也变慢1某同学利用图图甲所示的电电路研究灯泡L1(6 V,1.5 W)、L2(6 V,10 W)的发发光情况(假设设灯泡电电阻恒定)，图图乙为实为实物图图(1)他分别别将L1、L2接入图图甲中的虚线线框位置，移动动滑动变动变 阻器的滑片，当电压电压 表示数为为6 V时时，发现发现 灯泡均能正常发发光在图图乙中用笔画线线代替导线导线 将电电路连线连线补补充完整答案如图图 (2)接着他将L1和L2串联联后接入图图甲中的虚线线框位置，移动动滑动变动变 阻器的滑片，当电压电压 表示数为为6 V时时，发现发现 其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮，出现这现这 种现现象的原因是 (3)现现有如下器材：电电源E(6 V，内阻不计计)，灯泡L1(6 V,1.5 W)、L2(6 V,10 W)、L2(6 V,10 W)，单单刀双掷掷开关S，在图图丙中设计设计 一个机动车转动车转 向灯的控制电电路：当因为为R2的电电阻是3.6 ，R1的电电阻24 ，两者串联联后，总电压总电压 6 V，R2的电压电压 只有0.8 V，所以R2不亮(实际电实际电 源远远小于额额定电压电压 )单单刀双掷掷开关S与1相接时时，信号灯L1亮，右转转向灯L2亮而左转转向灯L3不亮；当单单刀双掷掷开关S与2相接时时，信号灯L1亮，左转转向灯L3亮而右转转向灯L2不亮【解析】(1)见答案图(2)因为R2的电阻是3.6 ，R1的电阻24 ，两者串联后，总电压6 V，R2的电压只有0.8 V，所以R2不亮(实际电源远小于额定电压)(3)2在“描绘绘小灯泡的伏安特性曲线线”的实验实验 中，用导线导线 a、b、c、d、e、f、g和h按图图甲所示方式连连接好电电路，电电路中所有元器件都完好，且电压电压 表和电电流表已调调零. 闭闭合开关后：(1)若不管怎样调节样调节 滑动变动变 阻器，小灯泡亮度能发发生变变化，但电压电压 表、电电流表的示数总总不能为为零，则则可能是 导线导线 断路. g(2)某同学测测出电电源和小灯泡的UI图线图线 如图图乙所示，将小灯泡和电电阻R串联联后接到电电源上，要使电电路中电电流为为1.0A，则则R .0.8*(3)某同学在实验实验 中还测还测 出a、b、c三种元件的伏安特性曲线线分别别如图图丙中的(a)、(b)、(c)所示，下列说说法正确的是( )Aa可以作为标为标 准电电阻使用Bb能作为标为标 准电电阻使用Cb的阻值值随电压电压 升高而增大Dc的阻值值随电压电压 升高而增大AC*3.如图图所示是测测定小灯泡伏安特性的电电路图图，电电源电动势为电动势为 E，内阻不计计，两电电表可看做理想电电表，那么下列说说法中正确的是( )ACA闭闭合电键电键 前滑动变动变 阻器的滑片应应滑到最左端B该电该电 路中的滑动变动变 阻器采用的是限流式接法C将滑动变动变 阻器的滑片向右滑动时动时 ，小灯泡变变亮D将滑动变动变 阻器的滑片向右滑运时时，小灯泡变变暗1如图图所示，电电流表的示数是 A，电压电压 表的示数是 V.0.500.20【巩固基础】2在“描绘绘小灯泡的伏安特性曲线线”的实验实验 中，现现除了有一个标标有“5 V，2.5 W”的小灯泡、导线导线 和开关外，还还有：A直流电电源(电动势约为电动势约为 5 V，内阻可不计计)B直流电电流表(量程03 A，内阻约为约为 0.1 )C直流电电流表(量程0600 mA，内阻约为约为 5 )D直流电压电压 表(量程015 V，内阻约为约为 15 k)E直流电压电压 表(量程05 V，内阻约为约为 10 k)F滑动变动变 阻器(最大阻值值10 ，允许许通过过的最大电电流为为2 A)G滑动变动变 阻器(最大阻值值1 k，允许许通过过的最大电电流为为0.5 A)实验实验 要求小灯泡两端的电压电压 从零开始变变化并能测测多组组数据(1)实验实验 中电电流表应选应选 用_，电压电压 表应选应选 用_，滑动变动变 阻器应选应选 用 (均用序号字母表示)(2)请请按要求将图图中所示的器材连连成实验电实验电 路CEF(3)某同学通过实验过实验 作出的小灯泡的伏安特性曲线线如下图图所示现现把实验实验 中使用的小灯泡接到如右图图所示的电电路中，其中电电源电动势电动势 E6 V，内阻r1 ，定值电值电 阻R9 ，此时时灯泡的实际实际功率为为 W(结结果保留两位有效数字)0.810.85*3.如图图所示，直线线、分别别是电电源1与电电源2的路端电压电压 随输输出电电流的变变化的特性图线图线 ，曲线线是一个小灯泡的伏安特性曲线线，如果把该该小灯泡分别别与电电源1、电电源2单单独连连接，则则下列说说法正确的是( )A电电源1与电电源2的内阻之比是117B电电源1与电电源2的电动势电动势 之比是11C在这这两种连连接状态态下，小灯泡的电电阻之比是12D在这这两种连连接状态态下，小灯泡消耗的功率之比是12ABD【提升能力】4下图为图为 “测绘测绘 小灯泡伏安特性曲线线”实验实验 的实实物电电路图图，已知小灯泡额额定电压为电压为 2.5 V.(1)完成下列实验实验 步骤骤：闭闭合开关前，调节调节 滑动变动变 阻器的滑片， ；使它靠近滑动变动变 阻器左端的接线线柱闭闭合开关后，逐渐渐移动变动变 阻器的滑片， ；断开开关， .根据实验实验 数据在方格纸纸上作出小灯泡灯丝丝的伏安特性曲线线(3) 在虚线线框中画出与实实物电电路相应应的电电路图图增加小灯泡两端的电压电压 ，记录电记录电 流表和电电压压表的多组读组读 数，直至电压电压 达到额额定电压电压5一个标标有“3.8 V,0.3 A”字样样的小灯泡，其灯丝丝的电电阻会随温度的升高而变变化，一探究性学习习小组组在实验实验 室研究这这一问题问题 ，现实验现实验 室备备有以下实验实验 器材：器材名称代号参数电电池组组电压电压 表电压电压 表电电流表电电流表滑动变动变 阻器滑动变动变 阻器固定电电阻开关导线导线EV1V2A1A2R1R2R0SM电动势电动势 9 V，内阻0.5 量程05 V，内阻2.0 k量程015 V，内阻3.0 k量程00.3 A，内阻2.0 量程06 A，内阻0.4 010 ，额额定电电流2 A0100 ，额额定电电流0.5 A5 ，额额定电电流5 A一个若干实验时实验时 要求测测量范围围尽可能大，且要求灯泡上的电压电压 从0开始调节调节 ，测测量结结果尽可能准确(1)现现在有图图所示的a、b、c、d四个电电路，其中可选选用的电电路有 d图图(2)在实验实验 中，应应当选选用的实验实验 器材有电压电压 表 ，电电流表 ，滑动变动变 阻器 .(填器材名称代号)V1A1R1(3)该该小组组某同学通过实验过实验 描绘绘出小灯泡的IU图图线线，如图图所示，试试根据图线图线 中给给出的数据，求出小灯泡在工作点A和B的电电阻值值分别为别为 、 .6.3 10 【解析】(1)要求灯泡上的电压从0开始调节，因此滑动变阻器要用分压式接法，a、b图错误，c图中滑动变阻器上串联保护电阻，因此，灯泡上的电压也不能从0开始连续调节，所以应选d图(2)选取电表时，电表的量程要稍大于被测元件的最大值，因为灯泡标有“3.8 V,0.3 A”，因此，电压表选择V1；电流表选择A1；滑动变阻器为分压式接法，应选总阻值较小的滑动变阻器R1.(3)根据RU/I得A点电阻为6.3 (结果为5.96.5 都对)；B点电阻为10 .6发发光晶体二极管是用于电电器上做指示灯用的一种电电子元件它的电电路符号如图图甲所示，正常使用时时，带带“”的一端接高电电势势，带带“”的一端接低电势电势 某同学用实验实验 方法探究二极管的伏安特性，现测现测 得它两端的电压电压 U和通过过它的电电流I的数据如表中所示.U/V00.40.81.21.。