描繪小燈泡的伏安特性曲線

1、-作者xxxx-日期xxxx描繪小燈泡的伏安特性曲線【精品文檔】描繪小燈泡的伏安特性曲線期末復(fù)習(xí)云南省鹽津縣第三中學(xué)蔣顯翠一、復(fù)習(xí)目標(biāo)1學(xué)會滑動變阻器的使用方法及連接方式；2學(xué)會伏安特性曲線的描繪方法和分析伏安特性曲線的變化規(guī)律；3能解釋小燈泡的伏安特性曲線為什么不是一條直線。二、知識點(diǎn)梳理1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)測多組小燈泡的U、I，并繪出IU圖象；(2)分析伏安特性曲線的變化規(guī)律，由圖線的斜率反映電流與電壓和溫度的關(guān)系。2實(shí)驗(yàn)原理用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組U、I值，在U-I坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來。3實(shí)驗(yàn)器材小燈泡“3.8 V,

2、0.3 A” 、電壓表“03 V15 V” 、電流表“00.6 A3 A” 、滑動變阻器最大阻值20一個(gè)、學(xué)生低壓直流電源或電池組、開關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆。4實(shí)驗(yàn)器材選取(1)原則：安全；精確；操作方便。(2)具體要求電源允許的最大電流不小于電路中的實(shí)際最大電流，干電池中電流一般不允許超過0.6A；用電器的額定電流不能小于通過該用電器的實(shí)際最大電流；電壓表或電流表的量程不能小于被測電壓或電流的最大值；電壓表或電流表的指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的以上；從便于操作來考慮，電流表外接：因?yàn)樾襞莸碾娮韬苄。绻娏鞅韮?nèi)接，誤差明顯較大；本實(shí)驗(yàn)要作出UI圖象，要求測出多組包括零在內(nèi)的電流、電壓值，為使電

3、壓能從零開始連續(xù)變化，滑動變阻器采用分壓式接法；分壓式接法要選用小阻值滑動變阻器；為保護(hù)元件不被燒毀，開關(guān)閉合前滑動變阻器的滑片應(yīng)位于最大電阻處，加在小燈泡兩端的電壓不要超過其額定電壓。5實(shí)驗(yàn)步驟(1)畫出電路圖(如圖)(2)將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示電路。(3)測量與記錄移動滑動變阻器觸頭位置，測出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中。次數(shù)123456789101112電壓U/V電流I/A(4)數(shù)據(jù)處理在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標(biāo)系在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(diǎn)，注意兩坐標(biāo)軸選取的標(biāo)度要合理，使得

4、根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的圖線盡量占滿坐標(biāo)紙；將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，就得到了小燈泡的伏安特性曲線。6實(shí)驗(yàn)結(jié)論描繪出的圖線是一條_，它的斜率隨電壓的增大而_，這表明小燈泡的電阻隨電壓(溫度)升高而_。燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大。燈絲不發(fā)光時(shí)溫度是室溫，正常發(fā)光時(shí)溫度很高，其電阻率的變化是很顯著的，所以燈絲的阻值隨小燈泡兩端電壓的升高而明顯增大，其IU圖線不再是過原點(diǎn)的直線。7誤差分析(1)由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，對電路的影響會帶來誤差，電流表外接，由于電壓表的分流，使測得的電流值大于真實(shí)值；(2)測量時(shí)讀數(shù)帶來誤差；(3)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差。三、典型例題分析例1物

5、理興趣小組的同學(xué)們從實(shí)驗(yàn)室中找到一只小燈泡，其標(biāo)稱功率值為0.75 W，額定電壓值已模糊不清。他們想測定其額定電壓值，于是先用歐姆表直接測出該燈泡的電阻約為2，然后根據(jù)公式計(jì)算出該燈泡的額定電壓UV1.22V。他們懷疑所得電壓值不準(zhǔn)確，于是，再利用下面可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路，測量通過燈泡的電流和它兩端的電壓并根據(jù)測量數(shù)據(jù)來繪燈泡的UI圖線，進(jìn)而分析燈泡的額定電壓。A電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約3k)B電流表A1(量程150mA，內(nèi)阻約2)C電流表A2)D滑動變阻器R1(020)E滑動變阻器R2(0100)F電源E(電動勢4.0V，內(nèi)阻不計(jì))G開關(guān)S和導(dǎo)線若干H待測燈泡L(額定功率0.75

6、W，額定電壓未知)(1)在下面所給的虛線框中畫出他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，指出上述器材中，電流表選擇_(填“A1”或“A2”)；滑動變阻器選擇_(填“R1”或“R2”)。(2)在實(shí)驗(yàn)過程中，該同學(xué)將燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加，當(dāng)電壓達(dá)到1.23 V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很暗，當(dāng)達(dá)到2.70 V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡已過亮，便立即斷開開關(guān)，并將所測數(shù)據(jù)記錄在下邊表格中。次數(shù)1234567U/VI/mA80155195227255279310請你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中作出燈泡的UI圖線。(3)由圖象得出該燈泡的額定電壓應(yīng)為_V；這一結(jié)果大于1.23 V，其原因是_。解析：(1)根據(jù)PI2R，估算燈泡的電流大約是60

7、0 mA，因此電流表應(yīng)選A2；本實(shí)驗(yàn)要描繪出燈泡的UI圖線，需要測量多組數(shù)據(jù)，因此滑動變阻器應(yīng)接成分壓式，所以應(yīng)選阻值較小的R1；小燈泡電阻不大，電流表應(yīng)外接；(2)如圖所示(3)由PUI0.75W，再結(jié)合圖象可知U額=2.5V；大于1.23V的原因是由于燈泡冷態(tài)電阻小于正常工作時(shí)的電阻。答案：(1)電路原理圖如圖所示A2R1(2)見圖(3)2.5(2.42.6)，燈泡冷態(tài)電阻小于正常工作時(shí)的電阻(或燈泡電阻隨溫度升高而變大)。例2(2012安徽理綜21)圖為“測繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖，已知小燈泡額定電壓為2.5 V。(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，_

8、；閉合開關(guān)后，逐漸移動滑動變阻器的滑片，_；斷開開關(guān)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線(3)在虛線框中畫出與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖。解析：(1)滑動變阻器為分壓式接法，故閉合開關(guān)前，小燈泡兩端的電壓為零，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使它靠近滑動變阻器左端的接線柱。閉合開關(guān)后，逐漸移動滑動變阻器的滑片，增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達(dá)到額定電壓。（2）與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖如圖所示。答案：(1)使它靠近滑動變阻器左端的接線柱增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達(dá)到其額定電壓(2)見解析圖。例3（2013高考天津理綜物理第9題）（3）要測繪一個(gè)標(biāo)有“”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：電池組（電動勢為4.5V，內(nèi)阻約1)電流表（量程為0250mA，內(nèi)阻約5)電壓表（量程為03V，內(nèi)限約3k)電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的（填字母代號）。A.滑動變阻器（最大阻值20,額定電流1A)B.滑動變阻器（最大阻值1750,額定電流0.3A)實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖（填字母代號）。實(shí)臉得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個(gè)小燈泡接到電動勢