江蘇省鹽城市2020學(xué)年高二物理實(shí)驗(yàn) 描繪小燈泡的伏安特性曲線

實(shí)驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線 學(xué)案 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿枥L小燈泡的_曲線，并分析其變化規(guī)律二、實(shí)驗(yàn)原理1實(shí)驗(yàn)電路（1）電流表外接法；（2）滑動(dòng)變阻器分壓接法。2用電流表測(cè)出流過(guò)小燈泡的電流，用電壓表測(cè)出小燈泡兩端的電壓，在_坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用_曲線將這些點(diǎn)連接起來(lái)三、實(shí)驗(yàn)器材 小燈泡，學(xué)生電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、鉛筆、坐標(biāo)紙等四、實(shí)驗(yàn)步驟（1）確定電流表、電壓表的量程，照?qǐng)D連好電路。（注意開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，上述電路圖中滑動(dòng)變阻器滑片開(kāi)始處于應(yīng) 端）。（2）閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表、電壓表有較小的明顯示數(shù)，記錄一組電壓U和電流I值。（3）用同樣的方法測(cè)量并記錄約12組U值和I值。（4）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，整理好器材。（5）在坐標(biāo)紙上，以U為橫坐標(biāo)、I為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，并根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，連接各點(diǎn)得到I-U圖線，（注意：連接各點(diǎn)時(shí)，不要出現(xiàn)折線）【數(shù)據(jù)處理】次數(shù)123456789101112電壓U/V電流I/A【結(jié)論】描繪出的圖線是一條 線，這表明小燈泡的電阻隨電壓（溫度）升高而 例題：例1為“描繪小燈泡的伏安特性曲線”，應(yīng)選擇下列四個(gè)電路中的 例2在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的器材有：A小燈泡：規(guī)格為“3.8 V，0.3 A”B電流表：量程00.6 A，內(nèi)阻約為0.5 C電流表：量程03 A，內(nèi)阻約為0.1 D電壓表：量程05 V，內(nèi)阻約為5 kE電壓表：量程010V，內(nèi)阻約為10 kF滑動(dòng)變阻器：阻值范圍010 ，額定電流2 AG電池組：電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻約為1 H開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干(1)為了使測(cè)量盡可能地準(zhǔn)確，需要使小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到3.8 V且能方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此電壓表應(yīng)選_，電流表應(yīng)選_(填器材代號(hào))(2) 在左下框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并將右圖中所示的器材連成實(shí)物電路（3）某同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：次數(shù)123456U/V00.10 0.200.400.601.00I/A00.0800.1000.1180.1280.160次數(shù)789101112U/V1.602.202.603.003.403.80I/A0.2000.2380.2580.278 0.2910.310根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下圖坐標(biāo)系中，選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，畫(huà)出小燈泡的IU圖線(以I為縱軸) U11.00 V和U23.00 V時(shí)小燈泡的電阻分別為R1_ ，R2_ ，其大小不同的原因是_. 課后練習(xí)： 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 1某導(dǎo)體中的電流隨其兩端的電壓變化，所示，則下列說(shuō)法正確的是 ( )A加5 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是5 B加11 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是1.4 C由圖可知，隨著電壓增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小D由圖可知，隨著電壓減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小2某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)出小燈泡、阻值不變的金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體三種元件的伏安特性曲線如下圖中的(a)、(b)、(c)所示，則a圖是 元件，b圖是 元件，c圖是 元件。3某同學(xué)使用如下器材：電源E(電動(dòng)勢(shì)為12 V)；電壓表V(量程為015 V，內(nèi)電阻約為15 k)；電流表A(量程為0100 mA，內(nèi)電阻約為10 )；滑動(dòng)變阻器(最大阻值為50 )；單刀單擲開(kāi)關(guān)；導(dǎo)線若干現(xiàn)測(cè)出了一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線如圖3所示，已知小燈泡的額定電壓為12 V。 (1)請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(huà)出此實(shí)驗(yàn)電路圖 (2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖在下圖的實(shí)物上連線 (3)由小燈泡的伏安特性曲線可知小燈泡的額定功率為P額_ W，小燈泡的電阻的變化特性為： _，電流為零時(shí)，小燈泡的電阻為 。4在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的器材有：A小燈泡：規(guī)格為“2.0V，0.5 A”B電流表：量程00.6 A，內(nèi)阻約為0.5 C電流表：量程03 A，內(nèi)阻約為0.1 D電壓表：量程03 V，內(nèi)阻約為3 kE電壓表：量程015V，內(nèi)阻約為10 kF滑動(dòng)變阻器：阻值范圍010 ，額定電流2 AG電池組：電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻約為0.5 H開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干(1)為了使測(cè)量盡可能地準(zhǔn)確，需要使小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到2V且能方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此電壓表應(yīng)選_，電流表應(yīng)選_(填器材代號(hào))（2）某同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓）：I（A）0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U（V）0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫(huà)出小燈泡的UI曲線。由圖線知小燈泡兩端的電壓1.50V時(shí)為燈絲的電阻為 ，此時(shí)燈泡的電功率為 w。實(shí)驗(yàn)：伏安法測(cè)電阻 學(xué)案一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?理解伏安法測(cè)電阻的原理2、知道伏安法測(cè)電阻兩種方法有誤差，并能在實(shí)際中作出選擇二、實(shí)驗(yàn)原理利用部分電路的歐姆定律可以測(cè)出電阻的阻值R，即R=，這種用伏特表和安培表測(cè)量電阻的方法叫伏安法。1實(shí)驗(yàn)電路（1）電流表內(nèi)、外接法外接法：內(nèi)接法： a bRR（2）滑動(dòng)變阻器的限流式或分壓式接法2誤差分析三、實(shí)驗(yàn)器材 待測(cè)電阻、學(xué)生電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、四、實(shí)驗(yàn)步驟（1）選擇適當(dāng)量程的電流表、電壓表，確定電流表內(nèi)接還是外接，變阻器是分壓還是限流，畫(huà)出電路原理圖。（2）連好電路，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表、電壓表有的明顯示數(shù)，記錄一組電壓U和電流I值。（3）用同樣的方法測(cè)量并記錄約多組U值和I值。（4）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，整理好器材。（5）根據(jù)測(cè)得的多組U值和I值列表，算出各電阻值求平均值；或在坐標(biāo)紙上，以U為橫坐標(biāo)、I為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，作U-I圖線，由斜率求得阻值。例題：例1用伏安法測(cè)電阻,可采用圖所示的甲、乙兩種接法.如所用電壓表內(nèi)阻約為5 000,電流表內(nèi)阻約為0.5.當(dāng)測(cè)量100左右的電阻時(shí),宜采用 電路；選擇誤差小的電路后，兩電表的讀數(shù)分別為11V、0.1 A,則此電阻的測(cè)量值為 ；若電壓表內(nèi)阻為5 000,電流表內(nèi)阻為0.5則此電阻的真實(shí)值為 .例2.某同學(xué)用伏安法測(cè)一個(gè)未知電阻,他先將電壓表接a點(diǎn),讀得兩表示數(shù)分別為U1=3.0 V,I1=3.0 mA,然后將電壓表改接在b點(diǎn),讀得兩表示數(shù)分別為U2=2.9 V,I2=4.0 mA,如圖所示.由此可知電壓表應(yīng)接到 點(diǎn)誤差較小,測(cè)得Rx的值應(yīng)為 .例3用下面給定的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量阻值Rx約為15k的電阻的電路,要求方法簡(jiǎn)捷,要盡可能提高測(cè)量的精度。電流表A：量程300A,內(nèi)阻rA300電壓表V：量程3V,內(nèi)阻rV10k滑動(dòng)變阻器R：全阻值50,額定電流為1A電池組：電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻很小但不能忽略開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干電路應(yīng)采用電流表 接法（內(nèi)、外），滑動(dòng)變阻器用 接法（分壓式、限流式），畫(huà)出測(cè)量Rx的電路圖.例4.欲用伏安法測(cè)定一段阻值約為5左右的金屬導(dǎo)線的電阻,要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,現(xiàn)備有以下器材:A.電池組（3 V,內(nèi)阻約1）B.電流表（03 A,內(nèi)阻約0.012 5）C.電流表（00.6 A,內(nèi)阻約0.125）D.電壓表（03 V,內(nèi)阻約3 k）E.電壓表（015 V,內(nèi)阻約15 k）F.滑動(dòng)變阻器（020,額定電流1 A）G.滑動(dòng)變阻器（02 000,額定電流0.3 A）H.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線（1）上述器材中應(yīng)選用的是 .（填寫(xiě)各器材的字母代號(hào)）（2）實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表 接法.（填“內(nèi)”或“外”）（3）設(shè)實(shí)驗(yàn)中,電流表、電壓表的某組示數(shù)如下圖所示,圖示中I= A,U= V.（4）為使通過(guò)待測(cè)金屬導(dǎo)線的電流能在00.5 A范圍內(nèi)改變,請(qǐng)按要求畫(huà)出測(cè)量待測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻Rx的原理電路圖,然后根據(jù)你設(shè)計(jì)的原理電路將下圖中給定的器材連成實(shí)驗(yàn)電路.課后練習(xí)： 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 1要用伏安法測(cè)量Rx的電阻，已知電壓表內(nèi)阻約幾k，電流表內(nèi)阻約1，若采用甲圖的電路，Rx的測(cè)量值比真實(shí)值（選擇“偏大”或“偏小，），若Rx約為10應(yīng)采用 （選“甲圖”或“乙圖”）的電路，誤差會(huì)比較小2用伏安法測(cè)定電阻的阻值，可供選擇的器材有：A 待測(cè)電阻，阻值約為4050；B 電源，電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)電阻為05；C 電壓表，量程為010V，內(nèi)阻約為20k；D 電壓表，量程為050V，內(nèi)阻約為100k；E 電流表，量程為050mA，內(nèi)阻約為20；F 電流表，量程為0300mA，內(nèi)阻約為4；G 滑動(dòng)變阻器，050，最大允許電流1A；H 滑動(dòng)變阻器，01700，最大允許電流01A；I 開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干（1）上述實(shí)驗(yàn)器材中電流表應(yīng)選 ,電壓表應(yīng)選 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 。（填寫(xiě)各器材的字母代號(hào)）（2）測(cè)量電路應(yīng)采用電流表 （內(nèi)接法、外接法），滑動(dòng)變阻器用 （限流式接法、分壓式接法）（3）畫(huà)出測(cè)量電阻的原理圖。3.測(cè)一個(gè)阻值約為25 k的電阻,備有下列器材:A.電流表（量程100A,內(nèi)阻約2 k）B.電流表（量程500A,內(nèi)阻約300）C.電壓表（量程10 V,內(nèi)阻約100 k）D.電壓表（量程50 V,內(nèi)阻約500 k）E.直流穩(wěn)壓電源（電動(dòng)勢(shì)15 V,允許最大電流1 A）F.滑動(dòng)變阻器（最大電阻1 k,額定功率1 W）G.電鍵、導(dǎo)線若干（1）電流表應(yīng)選 ,電壓表應(yīng)選 .（2）測(cè)量電路應(yīng)采用電流表 （內(nèi)接法、外接法），滑動(dòng)變阻器用 （限流式接法、分壓式接法）（3）在方框中畫(huà)出測(cè)量Rx的原理圖，然后根據(jù)你設(shè)計(jì)的原理電路將下圖中給定的器材連成實(shí)驗(yàn)電路.