高中物理 第3章 恒定电流 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线教学案 鲁科版选修3-1-鲁科版高二选修3-1物理教学案VIP专享

实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线一、实验目的1．会正确选择实验器材和实验电路。2．学会描绘小灯泡的伏安特性曲线并掌握分析图线的方法。二、实验原理图 11．实验电路小灯泡的电阻很小，电流表采用外接法；因电压要求从零开始连续变化，故滑动变阻器采用分压式接法。2．曲线形状以 I 为纵轴、U 为横轴画出小灯泡的 IU 图线，由于金属的电阻率(电阻)随温度的升高而增大，其伏安特性曲线不是一条直线。3．滑动变阻器的两种接法比较接法项目 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”的接法采用“两下一上”的接法调压范围E～E(不计电源内阻)0～E(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 相差不多，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、实验器材小灯泡、4～6 V 学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、坐标纸。四、实验步骤1．连电路：按图 1 连接电路，且使滑动变阻器的触头 P 滑动至 A 端。2．测数据：闭合开关，逐渐使 P 向 B 端移动，记录不同状态时的电压表、电流表示数，取 12 组，而后拆除电路。五、数据处理1．列表格：将记录的 12 组 U、I 值记录在表格中实验次数123456UI实验次数789101112UI2.描曲线：在如图 2 所示坐标纸上以电流 I 为纵轴、电压 U 为横轴建立直角坐标系，描点绘出 IU 曲线。图 23．析规律：分析曲线变化规律，分析曲线不为直线的原因。六、误差分析1．测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的 I 值比真实值偏大。2．测量时读数不准，描绘 IU 图线时作图不准确造成的偶然误差。七、注意事项1．因本实验要作出 IU 图线，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此，变阻器要采用分压接法。2．本实验中，因被测小灯泡电阻较小，因此实验电路必须采用电流表的外接法。3．开关闭合后，调节变阻器滑片的位置，使灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值(如 0.5 V)时，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压。4．开关闭合前，变阻器滑片移到使小灯泡分得电压为零处。5．在坐标纸上建立坐标系，横纵坐标所取的分度比例应该适当，尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。连线一定要用平滑的曲线，不能画成折线。[例 1] 有一个小灯泡上标有“...