高二物理鲁科版选修3-1课件：第1部分 第3章 实验二描绘小灯泡的伏安特性曲线

欢迎进入物理课堂 一 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 二 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 图实 2 1 2 实验电路如图实 2 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 三 实验器材小灯泡 4 6V学生电源 滑动变阻器 电压表 电流表 开关 导线 坐标纸 四 实验过程1 实验步骤 1 连电路 按图实 2 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 2 数据处理 1 列表格 将记录的12组U I值记录在表格中 2 描曲线 在如图实 2 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 图实 2 2 3 析规律 分析曲线变化规律 分析曲线不为直线的原因 五 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 六 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 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 5V 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 有一灯泡上标有 6V 0 1A 字样 现要测量该灯泡的伏安特性曲线 有下列器材供选用 A 电压表 0 5V 内阻2 0k B 电压表 0 10V 内阻3 0k C 电流表 0 0 3A 内阻2 0 D 电流表 0 6A 内阻1 5 E 滑动变阻器 30 2A F 滑动变阻器 100 0 5A G 学生电源 直流9V 及开关 导线等 1 实验中所用的电压表应选 电流表应选 滑动变阻器应选 2 画出实验电路图 要求电压从0V开始测量 答案 1 BCE 2 见解析图 例2 某同学在研究标有 3V 0 3A 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 1 在方框内画出实验电路图 2 在图中的方格纸内画出I U图线 图实 2 3 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3V时 测得实际电功率为 W 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 由实验数据知小灯泡的电阻为10 左右 故电流表应外接 实验电路如图所示 2 描点连线之后I U图线如图所示 3 由所绘图像知 曲线的斜率减小 故电阻增大 电阻率增大 4 U 3 00V时I 0 205A 故功率为0 615W或0 62W 答案 1 见解析 2 见解析 3 增大 4 0 615 或0 62 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全