描繪小燈泡伏安特性曲線

1、hysics實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn)hysics【實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?描繪描繪小燈泡的伏安特性曲線小燈泡的伏安特性曲線2分析分析小燈泡伏安特性曲線的小燈泡伏安特性曲線的變化規(guī)律變化規(guī)律 hysics 取取220V220V、100W100W以上功率的廢燈泡的燈絲約以上功率的廢燈泡的燈絲約2cm2cm長(zhǎng)一段。長(zhǎng)一段。把燈絲與兩節(jié)干電池及把燈絲與兩節(jié)干電池及2.5V2.5V小燈泡串聯(lián)起來(lái)，閉合電鍵燈泡小燈泡串聯(lián)起來(lái)，閉合電鍵燈泡發(fā)光并且較亮，再用火柴給燈絲發(fā)光并且較亮，再用火柴給燈絲加熱加熱，可見小燈泡變暗。，可見小燈泡變暗。金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高升高而而增大增大做一做做一做 hysics

2、據(jù)部分電路的歐姆定律知，據(jù)部分電路的歐姆定律知，定值電阻定值電阻R R兩端的電壓兩端的電壓U U與電與電流流I I成正比，即成正比，即U U= =IRIR，其，其I IU U圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線直線。由。由于于小燈泡燈絲小燈泡燈絲的電阻率隨著溫度的升高而增大，其電阻也隨的電阻率隨著溫度的升高而增大，其電阻也隨著溫度的升高而增大，故小燈泡的伏安特性曲線應(yīng)為著溫度的升高而增大，故小燈泡的伏安特性曲線應(yīng)為曲線曲線。 U/VI/AOhysics【實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理】1用用電流表電流表測(cè)出流過(guò)小燈泡的電流。用測(cè)出流過(guò)小燈泡的電流。用電壓表電壓表測(cè)出小燈泡兩端的電壓，測(cè)出測(cè)出小燈泡兩端的

3、電壓，測(cè)出多組多組(U，I)值，在值，在I-U坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條用一條平滑的曲線平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來(lái)將這些點(diǎn)連起來(lái)2電流表電流表外接外接：因?yàn)樾襞莸碾娮韬苄。阂驗(yàn)樾襞莸碾娮韬苄?，如果電流表?nèi)接，誤差明顯較大；滑動(dòng)變?nèi)绻娏鞅韮?nèi)接，誤差明顯較大；滑動(dòng)變阻器采用阻器采用分壓式分壓式接法，使電壓能從接法，使電壓能從零開始零開始連續(xù)變化連續(xù)變化hysics實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)電路 滑動(dòng)變阻器采用滑動(dòng)變阻器采用“分壓接分壓接法法”. .可使小燈泡兩端的電壓從可使小燈泡兩端的電壓從零零開始連續(xù)變化。開始連續(xù)變化。 安培表采用安培表采用“外接法外接法”. .可可使測(cè)出的小燈

4、泡的電壓、電流使測(cè)出的小燈泡的電壓、電流更準(zhǔn)確。更準(zhǔn)確。hysics實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材 4V 0.7A”或“3.8V 0.3A”的小燈泡、電流小燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電源、電鍵、阻器、電源、電鍵、導(dǎo)線、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆hysics (1)(1)按照如圖所示的電路圖按照如圖所示的電路圖連接成實(shí)驗(yàn)電路（安培表連接成實(shí)驗(yàn)電路（安培表外外接接，變阻器用，變阻器用分壓式分壓式，開關(guān)，開關(guān)處于處于斷開斷開狀態(tài)，變阻器狀態(tài)，變阻器觸頭觸頭位于電壓表讀數(shù)為位于電壓表讀數(shù)為零零處）。處）。(2)(2)閉合開關(guān)閉合開關(guān)S S，移動(dòng)滑動(dòng)變，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，阻器觸頭位置，測(cè)出測(cè)出

5、1212組不同的電壓值組不同的電壓值U U和電流值和電流值I I。并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格。并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格。 U U0 00.20.2 0.40.4 0.60.6 0.80.8 1.01.0 1.21.2 1.61.6 2.02.0 2.42.4 2.82.8 3.23.2 3.63.6 3.83.8 I I實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟何處？何處？hysics (3) (3) 在坐標(biāo)紙上以在坐標(biāo)紙上以U U為橫軸，以為橫軸，以I I為縱軸建立坐標(biāo)系。在坐標(biāo)為縱軸建立坐標(biāo)系。在坐標(biāo)系上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，將描出的點(diǎn)用系上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，將描出的點(diǎn)用平滑平滑的的曲線曲線連連結(jié)起來(lái)。就得小燈泡的伏

6、安特性曲線。結(jié)起來(lái)。就得小燈泡的伏安特性曲線。 I/AU/V0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25. (4) (4) 拆除電路，整理儀器。拆除電路，整理儀器。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(坐標(biāo)系縱坐標(biāo)系縱軸和橫軸軸和橫軸的標(biāo)度要的標(biāo)度要適中，以適中，以使所描圖使所描圖線充分占線充分占據(jù)整個(gè)坐據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜標(biāo)紙為宜)hysics1 1由于電壓表、電流表不是理想電表，由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差2 2電流表、電壓表的電流

7、表、電壓表的讀數(shù)帶來(lái)誤差讀數(shù)帶來(lái)誤差，要，要嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)3 3在坐標(biāo)紙上在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖描點(diǎn)、作圖帶來(lái)操作帶來(lái)操作誤誤差差誤差分析誤差分析hysics* *2.2.為使小燈泡上的電壓能為使小燈泡上的電壓能零零開始連續(xù)變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)開始連續(xù)變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用采用 連接。連接。 * *1.1.小燈泡的電阻很小。當(dāng)它與電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分小燈泡的電阻很小。當(dāng)它與電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大，故為了準(zhǔn)確測(cè)出小燈泡的伏安特性曲線，故電壓影響很大，故為了準(zhǔn)確測(cè)出小燈泡的伏安特性曲線，故電流表應(yīng)采用流表應(yīng)采用 接法。接法。 外外分壓式分壓式* *3.3.本實(shí)

8、驗(yàn)中，開關(guān)本實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)S S閉合前應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭置于閉合前應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭置于 的位置。的位置。電壓表讀數(shù)為零電壓表讀數(shù)為零* *4.4.小燈泡的燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，故小燈泡小燈泡的燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，故小燈泡的伏安特性曲線的伏安特性曲線I IU U圖線應(yīng)為斜率圖線應(yīng)為斜率 曲線。曲線。漸小漸小* *5.5.畫畫I IU U曲線時(shí)曲線時(shí)不要畫成折線不要畫成折線，而應(yīng)當(dāng)畫成，而應(yīng)當(dāng)畫成平滑的曲線，平滑的曲線，對(duì)誤差較大的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍棄為。對(duì)誤差較大的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍棄為。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)hysics 例例1 1、某同學(xué)在做測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中得某同學(xué)在

9、做測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中得到如下一組到如下一組U U和和I I的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)編號(hào)編號(hào)12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205發(fā)光情況發(fā)光情況 不亮不亮 微亮微亮 逐漸變亮逐漸變亮 正常發(fā)光正常發(fā)光（1 1）在下圖中畫出）在下圖中畫出I IU U圖線圖線. . （2 2）從圖線上可以看出，當(dāng)?。膱D線上可以看出，當(dāng)小燈泡的電功率逐漸增大時(shí)，燈絲燈泡的電功率逐漸增大時(shí)，燈絲電阻的變化情況電阻的變化情況是是 。（3 3）這表明導(dǎo)體的電阻隨著溫）這表明導(dǎo)體的電阻隨

10、著溫度的升高而度的升高而 。逐漸增大逐漸增大 增大增大 hysics 例例2、請(qǐng)按電路圖連接好實(shí)物圖。請(qǐng)按電路圖連接好實(shí)物圖。hysics 例例3 3、某同學(xué)研究三種導(dǎo)電元件的伏安特性，他根據(jù)實(shí)某同學(xué)研究三種導(dǎo)電元件的伏安特性，他根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的數(shù)據(jù)，分別繪制了驗(yàn)中所測(cè)得的數(shù)據(jù)，分別繪制了I-UI-U圖線，如圖所示，下列圖線，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是說(shuō)法正確的是A A圖（圖（1 1）的元件可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用）的元件可以作為標(biāo)準(zhǔn)電阻使用B B圖（圖（2 2）的阻值隨電壓升高而增大）的阻值隨電壓升高而增大C C圖（圖（3 3）的阻值隨電壓升高而增大）的阻值隨電壓升高而增大D D只有圖（只有圖

11、（2 2）才是可能的）才是可能的hysics 例例4 4、一個(gè)標(biāo)有一個(gè)標(biāo)有“4 V4 V，3 W3 W”的小燈泡，當(dāng)小燈泡兩端的電的小燈泡，當(dāng)小燈泡兩端的電壓壓U U由零逐漸增大到由零逐漸增大到4 V4 V的過(guò)程中，電壓的過(guò)程中，電壓U U和電流和電流I I的關(guān)系可用圖的關(guān)系可用圖像表示，在下列圖中四個(gè)圖像中，肯定像表示，在下列圖中四個(gè)圖像中，肯定不不符合實(shí)際的是符合實(shí)際的是hysicsI /10-1AU /V06AB1.51.03103040ABRRRhysics【例6 】圖3中所示器材為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5 V的小燈泡的IU特性曲線的實(shí)驗(yàn)器材(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖

12、中的實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整(2)開關(guān)S閉合之前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于_(選填“A端”、“B端”或“AB中間”)B圖3hysics(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖4中畫出小燈泡的IU特性曲線 圖圖41.02.03.00.10.20.3I/AU/Vhysics例7在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，除標(biāo)有“6 V1.5 W”字樣的小電珠、導(dǎo)線和開關(guān)外，還有下列器材：A直流電源(6 V，內(nèi)阻不計(jì))B直流電流表(量程為3 A，內(nèi)阻0.1 以下)C直

13、流電流表(量程為300 mA，內(nèi)阻約為5 )D直流電壓表(量程為10 V，內(nèi)阻約為15 k)E滑動(dòng)變阻器(10 ，2 A)F滑動(dòng)變阻器(1 k，0.5 A)實(shí)驗(yàn)要求小電珠兩端的電壓從零開始變化并能進(jìn)行多次測(cè)量(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_ _，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(均用序號(hào)表示)CEhysics(2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖hysics(3)試將如圖9所示的器材連成實(shí)物電路 圖9 hysics例例8.通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪：一個(gè)通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪：一個(gè)“2.5V，0.2W”小燈泡的伏小燈泡的伏安特性曲線，可供選擇的儀器有安特性曲線，可供選擇的儀器有A.00.6A，電阻為，電阻為0.2的電流表的電流表B.0100mA

14、,電阻為電阻為5的電流表的電流表C.03V,電阻為電阻為10K的電壓表的電壓表D.015V,電阻為電阻為50K的電壓表的電壓表E.最大電阻為最大電阻為20額定電流為額定電流為1.0A的滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)變阻器F.最大電阻為最大電阻為1K額定電流為額定電流為0.1A的滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)變阻器G.蓄電池蓄電池6V、導(dǎo)線、電鍵、導(dǎo)線、電鍵要求實(shí)驗(yàn)燈泡電壓從零逐漸增大到額定電壓。要求實(shí)驗(yàn)燈泡電壓從零逐漸增大到額定電壓。（1）電壓表應(yīng)選）電壓表應(yīng)選 . 電流表應(yīng)選電流表應(yīng)選 . 滑動(dòng)變阻器選滑動(dòng)變阻器選 .（2）畫出電路圖 AV VCBEhysics例例9.9.現(xiàn)要測(cè)定一個(gè)額定電壓現(xiàn)要測(cè)定一個(gè)額定電壓4V4

15、V、額定功率、額定功率1.6W1.6W的小的小燈泡（圖中用燈泡（圖中用 表示）的伏安特性曲線。要求所測(cè)表示）的伏安特性曲線。要求所測(cè)電壓范圍為電壓范圍為0.1V0.1V4V.4V.現(xiàn)有器材：現(xiàn)有器材：直流電源直流電源E(E(電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)4.5V,4.5V,內(nèi)阻不計(jì)內(nèi)阻不計(jì)) )，電壓表電壓表 (量程量程4.5V,內(nèi)阻約為內(nèi)阻約為4104),電流表電流表 (量程量程250mA，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為2)，電流表電流表 （量程（量程500mA，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為1）,滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R1:阻值范圍阻值范圍010,額定電流額定電流2A滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R2:阻值范圍阻值范圍0200,額定電流額定電流0.5A電鍵電鍵S，導(dǎo)線若干。，導(dǎo)線若干。 如果既要滿足測(cè)量要求,又要測(cè)量誤差較小,應(yīng)該選用的電流表是 （填“A1”或“A2”）,應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是 （填“R1”或“R2”）。 A2 R1 hysics應(yīng)選用下圖所示的哪個(gè)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？