高中物理 第2章 恒定电流 第3节 欧姆定律（第2课时）实验 描绘小电珠的伏安特性曲线课件 新人教版选修3-1.ppt

第2课时实验 描绘小电珠的伏安特性曲线 实验基础 实验探究 典例研习 实验基础解读实验 萃取精华 实验探究探寻结论 提升精度 一 数据处理1 在坐标纸上以U为横轴 以I为纵轴 并选取适当的单位 2 用描点法在坐标纸上标出各组U I值的对应点位置 3 用平滑曲线将各点依次连接起来 4 分析小电珠伏安特性曲线的变化规律 二 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值比真实值大 2 描绘I U图线时作图不准确造成的偶然误差 3 测量时读数不准确和在坐标纸上描点不准确引起的误差 三 注意事项1 本实验中被测小电珠的电阻值较小 因此测量电路必须采用电流表外接法 2 本实验要作出I U图线 要求测出一组包括零在内的电流 电压值 故控制电路必须采用分压接法 3 为保护元件不被烧毁 开关闭合前变阻器滑片应位于阻值的最大位置处 4 加在灯泡两端的电压不要超过灯泡的额定电压 5 连图线时曲线要平滑 不在图线上的数据点应均匀分布在图线两侧 绝对不要画成折线 典例研习通法悟道 拓宽思路 类型一 实验仪器及电路的选择 例1 为研究小灯泡的伏安特性曲线 选用额定值为 3 0V 0 4A 的小灯泡 实验中除已有仪器 电流表 电压表 开关 导线若干外 还需要 1 根据所学的知识 通过查资料 与同学讨论思考后回答下列问题 实验中用两电表测量小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流时 电流表采用什么接法才能使测得的灯泡的电阻误差较小 解析 还需要的仪器有 学生低压直流电源和滑动变阻器 1 为了在测量小灯泡电阻时减小误差 电流表应采用外接法 思路探究 1 测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中 电流表及滑动变阻器应采用哪种接法 为什么 答案 因小灯泡的电阻较小 故采用电流表外接法 为了使小灯泡两端的电压从零开始调节 滑动变阻器应采用分压式接法 2 连接实物图有哪些要求 答案 首先对原理图认真分析 一般先连接电池组 再从正极出发连接电器元件 遇到并联时应分支路连线 在连图时连线不能出现交叉 2 为使加在小灯泡两端的电压从零开始 能在较大的范围内调节 滑动变阻器的接法是 在虚线框内画出相关的电路图 解析 2 为使加在小灯泡两端的电压从零开始 能在较大的范围内调节 滑动变阻器应采用分压式接法 电路图如图所示 3 请根据你画的电路图 把图中的实验器材连成符合要求的实验电路 解析 3 依据电路图连接实物图如图所示 4 为使读数误差尽可能小 电压表的量程应选用挡 电流表的量程应选用挡 为保证实验安全 测量范围不能超过V和A 开始做实验闭合开关前 应把P移到端 解析 4 为使读数误差尽可能小 电压表的量程应选用0 3V挡 电流表的量程应选用0 0 6A挡 为保证实验安全 测量范围不能超过3V和0 4A 开始做实验闭合开关前 应把P移到C端 若实物图中连接方式不同 P不一定要移到C端 答案 见解析 规律方法测绘小灯泡的伏安特性曲线问题三点注意 1 根据题目要求明确变阻器采用分压接法还是限流接法 测量电路采用电流表外接法还是内接法 3 电流表 电压表连线时 注意电流从正接线柱进入 从负接线柱流出 类型二 伏安特性曲线的描绘及实验结果的应用 例2 发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件 它的电路符号如图 甲 所示 正常使用时 带 的一端接高电势 带 的一端接低电势 某同学用实验方法探究二极管的伏安特性 现测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如表所示 思路探究 在元件的伏安特性曲线中若图像向上弯曲 则元件的电阻值是如何变化的 答案 图像向上弯曲 电流的增加量大于电压的增加量 阻值变小 解析 1 同时测定二极管上的电流和电压时 由欧姆定律分析表格中的每一组数据 可以看出发光二极管的电阻是变化的 变化的范围大约在100 500 之间 故电流表的内阻对测量结果影响较大 利用电流表外接法误差较小 测量数据应从0开始 滑动变阻器采用分压式接法 才能得到足够多的数据 实验电路图如图所示 解析 2 将表格提供的数据在图中描点 平滑连接各点可画出I U图线 伏安特性曲线如图所示 3 发光二极管的电阻随其两端电压的增大而呈现非线性减小 2 在图 丙 中用描点法画出二极管的伏安特性曲线 3 根据 2 中画出的二极管的伏安特性曲线 简要说明发光二极管的电阻与其两端电压的关系 答案 见解析 规律方法伏安特性曲线的描绘及实验结果的应用 1 在描绘伏安特性曲线时应连成平滑的曲线 而不能是折线 如果这些点大致在一条直线上 则应描成一条直线 让不在直线上的点均匀分布在直线两侧 2 从I U图线判断元件的电阻变化 进而判断材料性质 谢谢观赏