專題五 描繪小燈泡的伏安特性曲線

1、限流和分壓電路的選取限流和分壓電路的選取 1.1.限流式限流式 EERRRxx 限流式電路的特點限流式電路的特點: :1.1.電壓不能從零開始調(diào)節(jié)電壓不能從零開始調(diào)節(jié), ,調(diào)節(jié)范圍較小調(diào)節(jié)范圍較小. .但電路結(jié)構(gòu)但電路結(jié)構(gòu)較為簡單較為簡單. .2.2.電能損耗較小電能損耗較小. .圖中變阻器起限流作用圖中變阻器起限流作用待測電阻待測電阻RxRx的電壓可調(diào)范圍的電壓可調(diào)范圍待測電阻待測電阻RxRx的電流可調(diào)范圍的電流可調(diào)范圍xxRERRE閉合閉合S前觸頭應(yīng)置端前觸頭應(yīng)置端ERABPRx2.2.分壓式分壓式 E0分壓式電路的特點分壓式電路的特點: :1.1.電壓可以從零開始調(diào)節(jié)到電源電動勢電壓可以

2、從零開始調(diào)節(jié)到電源電動勢, ,調(diào)節(jié)范圍較大調(diào)節(jié)范圍較大. . 但電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜但電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜. .2.2.電能損耗較大電能損耗較大. .限流和分壓電路的選取限流和分壓電路的選取 圖中變阻器起分壓作用圖中變阻器起分壓作用待測電阻待測電阻RxRx的電壓可調(diào)范圍的電壓可調(diào)范圍待測電阻待測電阻RxRx的電流可調(diào)范圍的電流可調(diào)范圍xRE0EPRxRAB閉合閉合S前觸頭應(yīng)置端前觸頭應(yīng)置端高中階段多數(shù)電路采用分壓式接法高中階段多數(shù)電路采用分壓式接法,到底采用哪種到底采用哪種接法接法,要看具體情況：要看具體情況： 、當(dāng)待測電阻遠大于滑動變阻器的最大電阻，、當(dāng)待測電阻遠大于滑動變阻器的最大電阻，且實驗要求

3、的電壓變化范圍較大且實驗要求的電壓變化范圍較大（滑小必分）（滑小必分）, ,滑大滑大可限可限 。 2 2、若采用限流接法，電路中實際電壓（或電流）、若采用限流接法，電路中實際電壓（或電流）的最小值仍超過負載或電表的額定值時的最小值仍超過負載或電表的額定值時（燒表必分）（燒表必分） 3 3、要求回路中某部分電路的電壓從零開始可連、要求回路中某部分電路的電壓從零開始可連續(xù)變化續(xù)變化（零起必分）（零起必分）四種常用電路圖四種常用電路圖限流外接限流外接限流內(nèi)接限流內(nèi)接分壓外接分壓外接分壓內(nèi)接分壓內(nèi)接實驗描繪小電珠的伏安特性曲線實驗描繪小電珠的伏安特性曲線 一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康? 描繪小燈泡的伏安特

4、性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線二、實驗原理：二、實驗原理： 期為了使燈泡兩端的電壓應(yīng)該由零逐漸增大期為了使燈泡兩端的電壓應(yīng)該由零逐漸增大到額定電壓所以滑動變阻器到額定電壓所以滑動變阻器分壓分壓接法電路；接法電路；因為小燈泡的電阻值一般較小，因為小燈泡的電阻值一般較小，通常用電流表通常用電流表外接外接法法三、實驗器材：三、實驗器材： 小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、導(dǎo)線、開關(guān)、坐標紙電源、導(dǎo)線、開關(guān)、坐標紙 用電流表和電壓表用電流表和電壓表測出燈泡在不同電壓下的電流測出燈泡在不同電壓下的電流，建立建立IU坐標系，描出的點用坐標系，描出的點用平滑的曲線

5、平滑的曲線連接起來即得連接起來即得到小燈泡的伏安特性曲線到小燈泡的伏安特性曲線 小燈泡的電阻小燈泡的電阻會隨著電壓的升高會隨著電壓的升高(燈絲溫度隨之升高燈絲溫度隨之升高)而增大而增大2測出小燈泡在不同電壓下的電流測出小燈泡在不同電壓下的電流 (1)閉合開關(guān)閉合開關(guān)S前，滑動變阻器觸頭應(yīng)移到最左端，前，滑動變阻器觸頭應(yīng)移到最左端，以使開關(guān)閉合時小燈泡電壓能從以使開關(guān)閉合時小燈泡電壓能從0開始變化；同時，這開始變化；同時，這樣做也防止開關(guān)剛閉合時小燈泡兩端電壓過大而燒壞燈樣做也防止開關(guān)剛閉合時小燈泡兩端電壓過大而燒壞燈絲絲四、實驗步驟四、實驗步驟1連接電路連接電路 將小燈泡、電流表、電壓將小燈泡

6、、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關(guān)表、滑動變阻器、電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示電路用導(dǎo)線連接成如圖所示電路(2)移動滑動變阻器觸頭位置，測出移動滑動變阻器觸頭位置，測出12組不同的電壓值組不同的電壓值U和和電流值電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格，并將測量數(shù)據(jù)填入表格.U/ V00.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2I/A0U/ V1.62.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8I/A4拆除電路，整理儀器拆除電路，整理儀器3.畫出伏安特性曲線畫出伏安特性曲線 (1)在坐標紙上以在坐標紙上以U為橫軸、以為橫軸、以I為縱軸，建立坐標為縱軸，建立坐標系系 (2)在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)

7、所對應(yīng)的點在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(坐標坐標系縱軸和橫軸的標度要適中，以使所描圖線充分占系縱軸和橫軸的標度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標紙為宜據(jù)整個坐標紙為宜) (3)將將描出的點用平滑的曲線連接起來描出的點用平滑的曲線連接起來就得到小燈就得到小燈泡的伏安特性曲線泡的伏安特性曲線 1由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并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非無窮大，對電路的影響會帶來誤差 2在坐標紙上描點、作圖帶來誤差在坐標紙上描點、作圖帶來誤差五、誤差分析：五、誤差分析： 例題例題(2011 年深圳一模年深圳一模)有一個額定電壓為有一個額定電壓為 2.8 V，

8、功率，功率約為約為 0.8 W 的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個燈泡的的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個燈泡的 IU 圖線如圖所示，圖線如圖所示，有下列器材供選用：有下列器材供選用：A電壓表電壓表(03 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻 6 k)B電壓表電壓表(015 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻 30 k)C電流表電流表(03 A，內(nèi)阻，內(nèi)阻 0.1 )D電流表電流表(00.6 A，內(nèi)阻，內(nèi)阻 0.5 )E滑動變阻器滑動變阻器(10 ，2 A)F滑動變阻器滑動變阻器(200 ，0.5 A)G蓄電池蓄電池(電動勢電動勢 6 V，內(nèi)阻不計，內(nèi)阻不計)(1)畫出實驗電路圖，畫出實驗電路圖， 電壓表應(yīng)選用電壓表應(yīng)選用_， 電流表應(yīng)選用電流表應(yīng)選用_， 滑動變阻器應(yīng)選用滑動變阻器應(yīng)選用_ (用序號字母表示用序號字母表示)ADE零起必分壓零起必分壓(2)通過實驗測得此燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由通過實驗測得此燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為_.(3)若將此燈泡與電動勢若將此燈泡與電動勢 6 V、內(nèi)阻不計的電源相連，要、內(nèi)阻