高中物理 第3章 从电表电路到集成电路 3.6 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线学案 沪科版选修3-1-沪科版高二选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线[目标定位]1.会正确选择实验器材和实验电路.2.描绘小灯泡的伏安特性曲线并掌握分析图线的方法．一、电流表内接法和外接法的比较内接法外接法电路图误差原因______表的分压______表的分流测量值和真实值的比较R测＝＝Rx＋RA测量值________真实值R测＝＝测量值________真实值适用情况测________(填“大”或“小”)电阻(>)测________(填“大”或“小”)电阻(>)二、滑动变阻器两种接法的比较限流式接法分压式接法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____一______”的接法调压范围__________～E(不计电源内阻)__________～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____________，或R稍大，且电压、电流变化不要求从零开始(1)要求负载上电压、电流变化范围较大，且从______开始连续可调(2)负载电阻的阻值Rx__________滑动变阻器的总电阻R三、实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线1．实验原理用__________测出流过小灯泡的电流，用____________测出小灯泡两端的电压，测出多组(U，I)值，在I－U坐标系中描出各对应点，用平滑曲线将这些点连接起来就得到了小灯泡的伏安特性曲线．2．实验器材学生电源(4～6V直流)或电池组、小灯泡(“4V0.7A”或“3.8V0.31A”)、____________、电压表、__________、开关、导线若干、铅笔、坐标纸．3．实验步骤图1(1)根据小灯泡上所标的额定值，确定电流表、电压表的________，按图1所示的电路图连接好实物图．(注意开关应________，滑动变阻器与小灯泡并联部分电阻为________)(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．序号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．(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)(3)将描出的点用______________连接起来，就得到了小灯泡的伏安特性曲线．5．实验结果与数据分析(1)结果：描绘出的小灯泡的伏安特性曲线不是直线，而是向________轴弯曲的曲线．(2)分析：灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化．曲线向横轴弯曲，即斜率变小，电阻变________，说明小灯泡灯丝的电阻随温度升高而________．6．误差分析(1)系统误差：由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差．(2)测量误差：测量时读数带来误差．7．注意事项(1)因I－U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__________接法．(2)由于小灯泡的电阻较小，故采用电流表________法．(3)画I－U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、器材、实物连线例1有一个小灯泡上标有“4V2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线．现有下列器材供选择：A．电压表(0～5V，内阻10kΩ)B．电压表(0～15V，内阻20kΩ)2C．电流表(0～3A，内阻1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻0.4Ω)E．滑动变阻器(10Ω，2A)F．滑动变阻器(500Ω，1A)G．学生电源(直流6V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图2中甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：____.图2(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)把图3所示的实验器材用实线连接成实物电路图．图3二、实验数据的处理例2某同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中得到如下表所示的几组U和I的数据：编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205(1)在图4中画出I－U图像．图4(2)从图像上可以看出，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是______________________．(3)这表明小灯泡的电阻随温度的升高而________．3“测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3.8V，额定电流约为0.3A)B．电流表A(0～0.6A，内阻约为0....