实验2描绘小灯泡的伏安特性曲线课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,工具,第3章 恒定电流,实验2描绘小灯泡的伏安特性曲线,描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律,1用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组(,U,，,I,)值，在,U,I,坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连结起来,2电流表外接：因为小灯泡电阻很小，如果内接电流表，分压明显,3滑动变阻器的两种接法,限流接法,分压接法,电路图,闭合电键前滑片位置,使滑动变阻器所用的电阻最大(电阻,R,的电流最小)的位置，上图最左端,使滑动变阻器与负载,R,并联的电阻为零(,R,为电流、电压为零)处，上图滑片应位于最左端,学生电源(46 V直流)、小灯泡(4 V、0.7 A或3.8 V、0.3 A)，电流表(内阻较小)、电压表(内阻很大)，开关和导线、滑动变阻器、坐标纸,一、连接电路,将灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如右图所示电路,二、测量与记录,测出小灯泡在不同电压下的电流,移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值,U,和电流值,I,，并将测量数据填入表格.,实验次数,1,2,3,4,5,6,U,I,实验次数,7,8,9,10,11,12,U,I,三、数据处理、整理仪器,1画出伏安特性曲线,(1)在坐标纸上以,U,为横轴，以,I,为纵轴，建立坐标系,(2)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结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线,2拆除电路、整理仪器,1本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法,2滑动变阻器应采用分压式连接：目的是为了使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化,3,U,I,图线在,U,0,1.0 V左右将发生明显弯曲，故在,U,1.0 V左右绘点要密，以防出现很大误差,4建立坐标系时，纵轴表示电压，横轴表示电流，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸,1由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差,2测量时读数带来误差，严格按照读数规则,3在坐标纸上描点、作图带来误差用细铅笔，严格标度,如下图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5 V的小灯泡的,I,U,特性曲线的实验电路图,(1)根据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整,(2)开关S闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于_端(选填“,A,”、“,B,”或“,AB,中间”),(3)实验中测得有关数据如下表：,U,/V,0.40,0.80,1.20,1.60,2.00,2.40,2.80,I,/A,0.10,0.16,0.20,0.23,0.25,0.26,0.27,根据表中的实验数据，在下图中画出小灯泡的,I,U,特性曲线,(4)当灯泡电压为1.4 V时的功率为_W(保留两位有效数字),【解析】,(1)实验电路连接如下图：,(2)开关S闭合前，应使灯泡两端电压为零，故滑动变阻器滑片应置于,A,端,(3)图象如下图：,(4)由伏安特性曲线知，当灯泡两端电压为1.4 V时，通过灯泡的电流为0.22 A，则,P,UI,1.4,0.22 W0.31 W.,1在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，研究的小灯泡标有“3.8 V,0.3 A”，这类灯泡两端电压超过0.5 V，其伏安特性曲线就会有明显弯曲使用的电压表有015 V和 05 V 两个测量范围，使用的电流表有03 A和 00.6 A两个测量范围，在实验中，电压表应选择_测量范围，电流表应选择_测量范围,【答案】,05 V00.6 A,2以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤：,A闭合电键，记下电流表、电压表的一组示数(,I,，,U,)，移动变阻器的滑动触头位置，每移动一次记下一组(,I,，,U,)值，共测出12组左右的数据,B将电流表、电压表、变阻器、电灯、电源、开关正确连接成电路电流表外接，变阻器采用分压式，如上图所示,C调节触头位置，使闭合电键前触头处于变阻器的左端,D按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线,(1)以上各步骤中存在错误或不妥之处的是_，应如何改正？,(2)将各步骤纠正后，按实验先后顺序排列起来_,【答案】,(1)错误或不妥的步骤是A、C、D.A步骤：测量不同电压下的电流值(,I,，,U,)时，应先预设各组数据中的电压,U,或电流,I,值，而不是随意测，随意测时会使描点疏密不均匀，画图线时出现较大误差，甚至无法画出,I,U,图线C步骤：闭合电键前应使电灯两端电压为零，即触头应置于变阻器最右端D步骤：应将各点用平滑的曲线连接起来,(2)BCAD,3一只小灯泡，标有“3 V1.5 W”字样现要描绘小灯泡03 V的伏安特性曲线实验器材有：,A最大阻值为10 的滑动变阻器,B电动势为6 V、内阻约为1.0 的电源,C量程为0.6 A、内阻约为1.0 的电流表 A,1,D量程为3 A、内阻约为0.1 的电流表A,2,E量程为3 V、内阻约为6 k的电压表V,1,F量程为15 V、内阻约为10 k的电压表V,2,G开关、导线若干,(1)电压表应选用_；电流表应选用_(将选项代号的字母填在横线上),(2)在该实验中，设计了如图所示的四个电路为了减小误差，应选取的电路是_(将选项代号的字母填在横线上),(3)以下是该实验的操作步骤：,A将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路,B调节滑动变阻器触头的位置，保证闭合开关前使变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大,C闭合开关，记下电流表、电压表的一组示数(,U,，,I,)，移动变阻器的滑动触头，每移动一次记下一组(,U,，,I,)值，共测出12组数据,D按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线,指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改：_.,【答案】,(1)EC(2)C,(3)步骤B不妥，应为：闭合开关前应使变阻器与小灯泡并联部分的电阻为零(或B步骤中，应使滑动变阻器的电阻最小),步骤D有错，应为：按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来,4在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择：,A待测小灯泡“3.0 V1.5 W”,B电流表(量程3 A，内阻约为1 ),C电流表(量程0.6 A，内阻约为5 ),D电压表(量程3.0 V，内阻约为10 k),E电压表量程15.0 V，内阻约为50 k),F滑动变阻器(最大阻值为100 ，额定电流50 mA),G滑动变阻器(最大阻值为10 ，额定电流1.0 A),H电源(电动势为4.0 V，内阻不计),I电键及导线等,(1)为了使实验完成的更好，电流表应选用_；电压表应选用_；滑动变阻器应选用_(只需填器材前面的字母即可),(2)请在虚线框内画出实验电路图,(3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如上图所示则电压值为_ V，电流值为_ A，小灯泡的实际功率为_ W.,【解析】,待测小灯泡,“,3.0 V1.5 W,”,，额定电流0.5 A，额定电压为3 V，因此电流表选C，电压表选D，滑动变阻器采用分压式接法较准确，滑动变阻器选G，小灯泡电阻很小，电流表外接,【答案】,(1)CDG(2)如解析图所示(3)1.800.330.59,