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1、描绘小灯泡的伏安特性曲线,探索真理比占有真理更为可贵。 -爱因斯坦,一、实验目的及教学目标1、描绘小灯泡的伏安特性曲线;2、分析曲线的变化规律并得出结论;3、能根据题目给出的实验数据,正确描出实验曲线,并由此计算相关物理量;能正确选择适的仪表和器材,选择适的量程和进行正确的实物连路,4、能处理相关的拓展性的实验课题;能够根据伏安特性曲线求出功率或导体电阻大小。重点:描绘小灯泡的伏安特性曲线;难点:数据处理、计算相关物理量。二、实验原理 在纯电阻电路中,电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系,但在实际电路中,由于各种因素的影响,IU图像不再是一条直线。读出若干组小灯泡的电压U和电流I,然后在坐
2、标纸上以 I为纵轴, U以为横轴画出IU曲线。,三、实验器材小灯泡、3v学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线若干。四、实验步骤1、适当选择电流表,电压表的量程,采用电流表的外接法,按图中所示的原理电路图连接好实验电路图。2、滑动变阻器采用分压接法,把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的A端,电路经检查无误后,闭合电键S。3、改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U,记入记录表格内,断开电键S;4、在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流I,横轴表示电压U,用平滑曲线将各点连接起来,便得到伏安特性曲线。5、拆去实验线路,整理好实验器材。,电流表的接法,内接
3、法 大内偏大 外接法 小外偏小,滑动变阻器限流与分压接法,“大内高手”,限流式:简单、节能、范围小,分压式:复杂、耗电、变压大。,分压口诀:零起调,变压辽;超量程,(限烧 表);滑阻小(控不了),五、注意事项1、因本实验要作出UI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;2、本实验中,因被测小灯泡电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法;3、电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使小灯泡的电压逐渐增大,可在电压表读数每增加一个定值(如0.2V)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、电键闭合前变阻器滑片移到图中的A端;5、坐标
4、纸上建立坐标系,横坐标所取的分度值应该适当,尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。连线一定用平滑的曲线,不能画成折线。,分压电路很好看,电源电键滑阻串;外接电流正负判,两条电路中间焊;挑梁阁楼两层半,通前滑片压零端;电压渐升二格变,迅速准确把表看;记完数据把电断,坐标分度合理安;图像占满坐标间,描点平滑曲线连。,实验步骤和注意事项 打油诗,组装电路,测数据,画图线,提示,返回,六、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、读数不准,描绘IU线时作图不准确造成的偶然误差。,例1、两盏额定电压均为220的白炽灯A、B的伏安特性曲线如图所示,试求:()两盏灯正
5、常发光时的电阻;()将它们并联后接在110V的电源上时通过两灯的电流;()将它们串联后接在220V的电源上时两灯的实际功率,解析:U=220V时,IA= 0.27A, RA = 815 ; IB = 0.18A,RB=1222。 图象横坐标为110V,对应的纵坐值 IA= 0.215A;IB =0.125A 串联后电压之和为220V,利用电流强度相等,寻找在相同纵坐标情况下,两电压之和为220V时两曲线的横坐标值。当I = 0.15A时,UA=70V,UB=150V; PA= 10.5W ;PB = 22.5W。,例2。小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下
6、数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压):,(1)在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围010电源、小灯泡、电键、导线若干.(2)在右图中画出小灯泡的UI曲线.(3)如果某一电池的电动势是1.5V,内阻是2.0.问:将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程;若需作图,可直接画在第(2)小题的方格图中),例2 灯泡的UI图线及U =EIr图线(3)作出U=EIr1.5I图线,可得小灯泡工作电流为0.35安,工作电压为0.80伏,因此小灯泡实际功率为0.28瓦,高考可能考点分析:,小灯泡的伏安特性曲线与电源的伏安特性曲线的比
7、较分析伏安特性曲线与电路规律相结合的图解法电路分析和计算变阻器控制电路的选择和特点分析伏安法测量电路的选择和误差分析从描绘小灯泡的伏安特性曲线延伸到小灯泡电功率与电压平方的关系曲线由小灯泡延伸到热敏电阻、光敏电阻、二极管等其他元件的伏安特性曲线分析,本节小结,1.探究了小灯泡的伏安特性曲线规律2.通过实验目的、原理,探究实验步骤、熟练操作仪器。3.学会用图像分析解决问题,体会合作、交流的团队精神和探索科学的乐趣。,作业:优化探究实验3课后练习,谢谢指导,速度变身成矢量正负有意义加速度的 提供要依靠合外力平均速度的计算改成用位移 位移是两点间直线距离复杂运动的计算用动能定理只管始末中间的过程不考虑,弹簧在限度以里,天平左物右码要牢记,打点实验注意,平衡摩擦力,求加速度容易,看间隔距离,画图像找好直线斜率和截距,写清公式以后再做题,游表卡尺精密,读数不估计,看主尺哪过去,副尺找对齐,还有哪更精确的螺旋测微器,单位千分一,