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1,实验二描绘小灯泡的伏安特性曲线,基础知识梳理,【,实验目的,】,描绘小灯泡的伏安特性曲线，分析曲线的变化规律,【,实验原理,】,1,金属导体的电阻率随温度的升高而增大，从而使金属导体的电阻随温度的升高而增大，因此小灯泡的伏安特性曲线不是一条直线测出若干组小灯泡两端的电压,U,和电流,I,值，然后在坐标纸上以,I,为纵轴、,U,为横轴画出,I,U,曲线,1实验二描绘小灯泡的伏安特性曲线,2,2,实验电路如图实二,1,所示，小灯泡的电阻很小，故电流表采用外接；应使电压能从,0,开始连续变化，故滑动变阻器采用分压接法,【,实验器材,】,小灯泡、,4 V,6 V,学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线、坐标纸,22实验电路如图实二1所示，小灯泡的电阻很小，故电流表采,3,核心要点突破,【,实验过程,】,一、实验步骤,1,连电路,：按图实二,1,连接电路，且使滑动变阻器的触头,P,滑至,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,组然后拆除电路，整理仪器,3核心要点突破,4,二、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,1,2,3,4,5,6,U,I,实验次数,7,8,9,10,11,12,U,I,4二、数据处理实验次数123456UI实验次数7891011,5,2.,描曲线,：在如图实二,2,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,I,U,曲线,3,析规律,：分析曲线变化规律，分析曲线不为直线的原因,52.描曲线：在如图实二2所示坐标纸上以电流I为纵轴、电压,6,【,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,I,U,图线时作图不准确造成的偶然误差,6【误差分析】,7,【,注意事项,】,1,因本实验要作出,I,U,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,7【注意事项】,8,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，变阻器滑片移到图中的,A,端；,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,.,8压表读数每增加一个定值(如0.5 V)时，读取一次电流值；,9,【,典例,1】,如图实二,3,所示，在,“,描绘小灯泡的伏安特性曲线,”,实验中，某组同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接,9【典例1】如图实二3所示，在“描绘小灯泡的伏安特性曲线,10,解析,如图所示实验要求电压从零开始调整，滑动变阻器采用分压式接法，小灯泡内阻较小，电流表采用外接法,答案,见解析,10解析如图所示实验要求电压从零开始调整，滑动变阻器采用分,11,【,典例,2】,用下列器材组装成描绘电阻,R,0,伏安特性曲线的电,路，请将实物图,(,图实二,4),连线成为实验电路微安表,A(,量程,200 A,，内阻约,200),；,电压表,V(,量程,3 V,，内阻约,10 k),；,电阻,R,0,(,阻值约,20 k),；,滑动变阻器,R,(,最大阻值,50 k,，额定电流,1 A),；,电池组,E,(,电动势,3 V,，内阻不计,),；,开关,S,及导线若干,11【典例2】用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电,12,12,13,答案,实物连线如图所示,13答案实物连线如图所示,14,1,有一个小灯泡上标有,“,6 V,0.2 A,”,字样，现要测量这个灯泡的伏安特性曲线，所需器材及规格如下：,A,电压表,(0,10 V,，内阻,5.0 k),B,电流表,(0,0.3 A,，内阻,2.0),C,滑动变阻器,(10),D,学生电源,(,直流,9 V),E,开关一个，导线若干,画出实验电路图，要求电流、电压从零开始,141有一个小灯泡上标有“6 V,0.2 A”字样，现要测,15,15,16,2,某同学在研究标有,“,3 V,0.3 A,”,字样的小灯泡的伏安特性曲线的实验中得到一组,U,和,I,的数据：,编号,1,2,3,4,5,6,7,8,U,/V,0.20,0.60,1.00,1.40,1.80,2.20,2.60,3.00,I,/A,0.020,0.060,0.100,0.140,0.170,0.190,0.200,0.205,162某同学在研究标有“3 V,0.3 A”字样的小灯泡的,17,(1),在方框内画出实验电路图,(2),在图实二,5,所示方格纸内画出,I,U,图线,(3),根据,I,U,图线分析小灯泡的电阻随温度升高而,_,(4),小灯泡工作电压为,3 V,时，测得实际电功率为,_ W.,17(1)在方框内画出实验电路图,18,解析,(1),描绘元件的伏安特性曲线滑动变阻器应采用分压接法，由实验数据小灯泡的电阻约,10,，故电流表应外接实验电路如图,(2),描点连线之后,I,U,图线如图,18解析(1)描绘元件的伏安特性曲线滑动变阻器应采用分压接,19,(3),由所绘图象，曲线的斜率减小，故电阻增大，电阻率增大；,(4),由图象知,U,3.00 V,时,I,0.205 A,，故功率为,0.615 W,或,0.62 W.,答案,(1),见解析图,(2),见解析图,(3),增大,(4)0.615,或,0.62,19(3)由所绘图象，曲线的斜率减小，故电阻增大，电阻率增大,20,3,在,“,描绘小灯泡的伏安特性曲线,”,的实验中，除有一标有,“,6 V,，,1.5 W,”,的小灯泡、导线和开关外，还有：,A,直流电源,6 V(,内阻不计,),B,直流电流表,0,3 A(,内阻,0.1,以下,),C,直流电流表,0,300 mA(,内阻约为,5),D,直流电压表,0,10 V(,内阻约为,15 k),E,滑动变阻器,10,，,2 A,F,滑动变阻器,1 k,，,0.5 A,实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量,203在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“,21,(1),实验中电流表应选用,_,，滑动变阻器应选用,_,(,均用序号表示,),(2),在方框内画出实验电路图,(3),试将图实二,6,所示器材连成实验电路,21(1)实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选,22,答案,(1)C,E,(2),实验电路如图所示,22答案(1)CE,23,(3),实物连线图如图所示,23(3)实物连线图如图所示,24,4,在,“,描绘小灯泡的伏安特性曲线,”,的实验中，备有下列器材：,A,小灯泡,(,“,3.8 V,0.3 A,”,),B,直流电源,(,电动势,4 V,，内电阻约,0.5),C,电流表,A,1,(,量程,0,500 mA,，内电阻,0.5),D,电流表,A,2,(,量程,0,5 mA,，内电阻,50),E,滑动变阻器,R,1,(0,10,，额定电流为,2 A),F,滑动变阻器,R,2,(0,100,，额定电流为,0.2 A),G,定值电阻,R,0,(950,，额定电流为,2 A),H,开关一个、导线若干,244在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，备有下列器材,25,(1),某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图实二,7,中三种实物连接方式，其中最合理的是,_(,填代号,),；在该电路中，为了操作方便且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选,_(,填器材前的字母代号,),25(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电,26,(2),该同学根据,(1),中选出的合理电路，在实验中正确操作，测出了多组电流数据并记录在预先设计的表格中,(,见下表,),请将对应的电压值算出，填入该表格中,.,1,2,3,4,5,6,7,表,A,1,的示数,I,1,/mA,70,140,190,230,250,270,290,表,A,2,的示数,I,2,/mA,0.40,1.00,1.60,2.20,2.80,3.40,3.80,灯泡两端的,电压,U,/V,26(2)该同学根据(1)中选出的合理电路，在实验中正确操作,27,(3),请在图实二,8,所示方格纸中作出小灯泡的伏安特性曲线,27(3)请在图实二8所示方格纸中作出小灯泡的伏安特性曲线,28,解析,(1),由于该实验要求描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压从零开始变化，所以滑动变阻器用分压式接法，滑动变阻器选,E,，,(c),图错又因电流表,A,1,需用外接法，,A,2,改装成电压表应串联一个电阻所以,(b),图正确，,(a),图错误,(2),灯泡两端电压,U,L,I,A,2,(,R,0,R,A,2,),1 000,I,A,2,所以表格中电压值从左向右分别为：,0,40,1.00,1.60,2.20,2.80,3.40,3.80.,(3),如答案图,28解析(1)由于该实验要求描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压,29,答案,(1)(b),E,(2)0.40,1.00,1.60,2.20,2.80,3.40,3.80,(3),见解析图,29答案(1)(b)E(2)0.401.001.6,
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