教科版高中物理选修3-1第二章第1节欧姆定律-学生实验描绘小灯泡的伏安特性曲线-(13张ppt).ppt

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1、学生实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线第二章 直流电路2.12.1 欧姆定律欧姆定律 据部分电路的欧姆定律知，据部分电路的欧姆定律知，定值电阻定值电阻R R两端的电两端的电压压U U与电流与电流I I成正比，即成正比，即U U=IRIR，其，其I IU U图线是一条过图线是一条过原点的原点的直线直线。由于。由于小灯泡灯丝小灯泡灯丝的电阻率随着温度的的电阻率随着温度的升高而增大，其电阻也随着温度的升高而增大，故升高而增大，其电阻也随着温度的升高而增大，故小灯泡的伏安特性曲线应为小灯泡的伏安特性曲线应为曲线曲线。U/VI/AO【实验原理】1用电流表测出流过小灯泡小灯泡的电流。用电压表测出小灯泡小灯泡两

2、端的电压，测出多组(I，U)值，在IU坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来2电流表外接：因为小灯泡小灯泡的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大；滑动变阻器采用分压式接法，使电压能从零开始连续变化【电路设计【电路设计】滑动变阻器采用滑动变阻器采用“分压接分压接法法”.可使小灯泡两端的电压从可使小灯泡两端的电压从零零开始连续变化。开始连续变化。安培表采用安培表采用“外接法外接法”.可可使测出的小灯泡的电压、电流使测出的小灯泡的电压、电流更准确。更准确。测量电路测量电路:测导体测导体R的电流、电压的电流、电压 分压电路：分压电路：(控制电路控制电路)可以提供从零开始连续变化的电压可

3、以提供从零开始连续变化的电压实验器材实验器材“3.8V 0.3A”的小灯泡、电流表、小灯泡、电流表、电压表、滑动变电压表、滑动变阻器、电源、电阻器、电源、电键、导线、键、导线、坐标纸、铅笔实物图连线基本方法和注意事项实物图连线基本方法和注意事项1.1.注意事项：注意事项：连接电表应注意量程选用正确，正、负接线柱不要接错。连接电表应注意量程选用正确，正、负接线柱不要接错。各导线都应接在接线柱上，不应在导线中间出现分叉。各导线都应接在接线柱上，不应在导线中间出现分叉。对于滑动变阻器的连接，要搞清楚接入电路的是哪一部分电对于滑动变阻器的连接，要搞清楚接入电路的是哪一部分电阻，在接线时要特别注意不能将

4、线接到滑动触头上。阻，在接线时要特别注意不能将线接到滑动触头上。2.2.基本方法：基本方法：画出实验电路图。画出实验电路图。分析各元件连接方式，明确电流表与电压表的量程。分析各元件连接方式，明确电流表与电压表的量程。画线连接各元件。【先用铅笔画线（以便修改），确认后再画线连接各元件。【先用铅笔画线（以便修改），确认后再用用0.50.5毫米黑色墨迹签字笔描清楚，连线方式应是单线连接，毫米黑色墨迹签字笔描清楚，连线方式应是单线连接，连线顺序应先画串联电路，再画并联电路。】连线顺序应先画串联电路，再画并联电路。】一般先从电源正极开始，到电键，再到滑动变阻器等。按一般先从电源正极开始，到电键，再到滑动

5、变阻器等。按顺序以单线连接方式将干路中要串联的元件依次串联起来；然顺序以单线连接方式将干路中要串联的元件依次串联起来；然后连接支路将要并联的元件再并联到电路中去。连接完毕，应后连接支路将要并联的元件再并联到电路中去。连接完毕，应进行检查，检查电路也应按照连线的方法和顺序。进行检查，检查电路也应按照连线的方法和顺序。连线口诀：连线口诀：有图到物、接线到柱有图到物、接线到柱先串后并、量程清楚先串后并、量程清楚线不交叉就近接入线不交叉就近接入（1）按按照照如如图图所所示示的的电电路路图图连连接接成成实实验验电电路路（安安培培表表外外接接，滑滑动动变变阻阻器器用用分分压压式式，开开关关处处于于断断开开

6、状状态态，变变阻阻器器触触头头位位于于电电压压表表读数为读数为零零处）处）何处？何处？(2)闭闭合合开开关关S，移移动动滑滑动动变变阻阻器器触触头头位位置置，测测出出12组组不同的电压值不同的电压值U和电流值和电流值I。并将测量数据填入表格。并将测量数据填入表格。U/V00.20.40.60.81.01.21.62.02.42.83.23.63.8 I/A实验步骤实验步骤 (3)(3)在在坐坐标标纸纸上上以以U为为横横轴轴，以以I为为纵纵轴轴建建立立坐坐标标系系。在在坐坐标标系系上上描描出出各各组组数数据据所所对对应应的的点点，将将描描出出的的点点用用平平滑滑的的曲曲线线连连结起来。就得小灯泡

7、的伏安特性曲线。结起来。就得小灯泡的伏安特性曲线。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)拆除电路，整理仪器拆除电路，整理仪器。实验步骤实验步骤【数据处理】1在坐标纸上以I为纵轴，U为横轴，建立直角坐标系2在坐标纸上描出各组数据所对应的点(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)3将描出的点用平滑的曲线连结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线 例例1、某同学在做测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中得到某同学在做测绘小灯泡的伏安特

8、性曲线的实验中得到如下一组如下一组U和和I的数据的数据编编号号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205发发光情况光情况 不亮不亮 微亮微亮 逐逐渐变渐变亮亮 正常正常发发光光（1 1）在下图中画出）在下图中画出IU图线图线.（2 2）从图线上可以看出，当小灯）从图线上可以看出，当小灯泡的电功率逐渐增大时，灯丝电泡的电功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情是阻的变化情是 。（3 3）这表明导体的电阻随着温度）这表明导体的电阻随着温度的升高而的升高而 。逐渐增大逐渐增大 增

9、大增大 *2.2.为使小灯泡上的电压能为使小灯泡上的电压能零零开始连续变化，滑动开始连续变化，滑动变阻器应采用变阻器应采用 连接。连接。*1.1.小灯泡的电阻很小。当它与电流表串联时，电小灯泡的电阻很小。当它与电流表串联时，电流表的分压影响很大，故为了准确测出小灯泡的伏流表的分压影响很大，故为了准确测出小灯泡的伏安特性曲线，故电流表应采用安特性曲线，故电流表应采用 接法。接法。外外分压式分压式*3.3.本实验中，开关本实验中，开关S S闭合前应把滑动变阻器的滑动触闭合前应把滑动变阻器的滑动触头置于头置于 的位置。的位置。电压表读数为零电压表读数为零*4.4.小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增

10、大，故小小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大，故小灯泡的伏安特性曲线灯泡的伏安特性曲线IU图线应为斜率图线应为斜率 曲线。曲线。渐小渐小*5.5.画画IU曲线时曲线时不要画成折线不要画成折线，而应当画成，而应当画成平滑的曲平滑的曲线，线，对误差较大的点应当舍弃为。对误差较大的点应当舍弃为。注意事项：注意事项：【误差分析】1 1由于电压表、电流表不是理想电表，由于电压表、电流表不是理想电表，电表电表内阻内阻对电路的影响会带来误差对电路的影响会带来误差2 2电流表、电压表的电流表、电压表的读数带来误差读数带来误差，要严格，要严格按照读数规则读数按照读数规则读数3 3在坐标纸上在坐标纸上描点、作图描点、作图带来操作带来操作误差误差（1)1)描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线（2)2)分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律