文档介绍:实验学案36描绘小灯泡的伏安特性曲线
基础自主蒲实
【实验目的】
描绘小灯泡的伏安特性曲线.
分析伏安特性曲线的变化规律.
【实验原理】
用 测出流过小灯泡的电流,用 测出小灯泡两端的电压,测出多组
(U, I)值,在U—I坐标系中描出各对应点,用 的曲线将这些点连接起来.
电路的选择:本实验用伏安法测量在不同电压下灯丝的电流和电压,描绘出伏安特 “ V, A”的,正常发光时灯丝电阻约为13 Q,阻值 较小,因此应该用电流表 电路;由于要测小灯泡在不同电压下的电流、电压,电压
取值范围要尽量大,因此滑动变阻器应该用 .
【实验器材】
学生电源(4~6 V直流)、小灯泡"4 V, A”或“ V, A”、电流表(内阻较 小)、电压表(内阻很大)、开关和导线、、坐标纸、铅笔.
【实验步骤】
确定电流表、电压表的量程,照图1连好电路.(注意开关应 ,滑动变阻器与
灯泡并联部分电阻为—)
闭合开关S,调节滑动变阻器,使电流表、电压表有较小的明显示数,记录一组电 压U和电流I的值.
用同样的方法测量并记录约12组U值和I值.
断开开关S,整理好器材.
在坐标纸上,以U为横坐标、I为纵坐标建立直角坐标系,并根据表中数据描点,
连接各点得到I—U图线.(注意:连接各点时,不要出现折线)
【数据处理】
根据测量的数据把电压表和电流表的各组数据填入下表中,然后作出I—U图线.
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
电压U/V
电流I/A
【实验结论】
,这表明小灯泡的电阻随 电压(温度), 正常发光时温度很高,其电阻率的变化是很显著的,所以灯丝的阻值随小灯泡两端电压的升 高而明显增大,其i—u图线不再是过原点的直线.
【注意事项】
本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小,因此测量电路必须采用电流表外接法.
滑动变阻器应采用分压式接法:目的是为了使小灯泡两端的电压能从0开始连续变 化.
I-U图线在U„=,故在U = l. 0V左右绘点要密,以防出 现较大误差.
建立坐标系时,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理,使得 根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸.
【误差分析】
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值比真实值大.
描绘I—U图线时作图不准确造成的偶然误差.
3 .测量时读数不准确和在坐标纸上描点不准确引起的误差.
热点题型精析
题型一实验仪器及电路的选择
【例1】(2010 •海淀模拟)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的
实验仪器如下:
器材
规格
器材
规格
小灯泡
标有“ V,
0. 3 A”字样
滑动
变阻 器R
最大 阻值
10 Q, 额定 电流
1. 0 A
电压表V
量程0〜5 V,内阻约5 kQ
滑动
变阻
器R2
最大 阻值
1 kQ, 额定 电流
A
电流表A,
量程0〜100 mA,内阻约4 Q
直流
电源E
电动 势约 为6 V,内 阻约 Q
电流表A2
量程0〜500 mA, Q
导线、 电键 等
在上述器材中,滑动变阻器应选,电流表应选.
在图2中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路.
图2
图3
(3)利用实验中得到的实验数据在I—U坐标系中,描绘出了如图3所示的小灯泡的伏安 ,可以判断出下图中正确的是(图中P为小灯泡功率)()
[规范思维]
题型二伏安特性曲线的描绘及实验结果的应用
【例2]影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增 大,而半导体材料的电阻率则与之相反, 导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成电阻较小的元件Z做实验,测量元件Z 中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.
(1)他们应选用下图中所示的哪个电路进行实验.()
(2)①由(1) 中作出元件Z的I—U图线.
U/V
0
0. 40
0. 60
0. 80
I/A
0
0.