1、特別策劃(一)實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線,1描繪小電珠的伏安特性曲線時，用_測出流 過小燈泡的電流，用_測出小燈泡兩端的電壓，測 出多組(I，U)值，在 IU 坐標系中描出各對應點，用一條平滑 曲線將這些點連接起來，就可以得到小燈泡的伏安特性曲線 2小燈泡“3.8 V 0.3 A”的電阻很小，當它與電流表(量 程為 0.6 A)_時，電流表的分壓影響很大，故為了準確 地描繪出小燈泡的伏安特性曲線，電流表應采用_接法； 為使小燈泡上的電壓能從零開始連續變化，滑動變阻器應采用 _接法,電壓表,串聯,電流表,外,分壓式,3 如圖 T1 1 所示：當電流表接 3 A 量程時，讀數是,_，電壓表接

2、15 V 量程時讀數是_,圖 T11,解析：03 A 擋電流表的最小刻度值為0.1 A，估讀到0.1A， 故圖中讀數為1.72 A；015 V 電壓表的最小刻度值為 0.5 V， 圖中讀數為10.8 V.,1.72 A,10.8 V,4選項所列的四個圖象中，能正確地表示小電珠 U、I 之,間的函數關系的是(),C,解析：此圖象描述 I 隨 U 變化的規律，由于金屬導體的電 阻率隨溫度的升高而增大，從而使小電珠燈絲的電阻隨溫度的 升高而增大，因而它的伏安特性線是曲線，由歐姆定律知 U 越 大，I 越大，溫度越高，對應的電阻越大，選 C.,描繪小電珠的伏安特性曲線,【實驗目的】,(1)練習電壓表、

3、電流表、滑動變阻器的使用 (2)描繪小燈泡的伏安特性曲線并分析其變化規律 (3)學會利用圖象處理實驗數據,【實驗原理】,(1)原理圖：如圖 T12 所示,(2)原理：用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出 小燈泡兩端的電壓，測出多組(I，U)值，在 IU 坐標系中描出 各對應點，用一條平滑曲線將這些點連接起來，就可以得到小 燈泡的伏安特性曲線,圖 T12,【實驗器材】,小燈泡、46 V 學生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、,導線若干、開關 【實驗步驟】,(1)連接電路：將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、,電源、開關用導線連接成如圖 T12 所示電路,(2)測出小電珠在不同電壓下的電流

4、,閉合開關 S 前，滑動變阻器觸頭應移到最左端,移動滑動變阻器觸頭的位置，測出多組不同的電壓值 U,和電流值 I，并將測量數據填入表格.,特別提醒：IU 圖線在 U01.0 V 左右將發生明顯彎曲， 故在 U1.0 V 左右測繪點要密，否則將出現很大誤差,(3)拆除電路，整理儀器,【數據處理】,(1)在坐標紙上以 U 為橫軸、以 I 為縱軸，建立坐標系 (2)在坐標紙上描出各組數據所對應的點(坐標系縱軸和橫 軸的標度要適中，以使所描圖線充分占據整個坐標紙為宜) (3)將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到了小電珠的,伏安特性曲線,【注意事項】,(1)電路的連接方式,電流表應采用外接法：因為小電

5、珠的電阻較小，與電流,表串聯時，電流表的分壓影響不能忽略,滑動變阻器應采用分壓式連接：目的是為了使小電珠兩,端的電壓能從零開始連續變化,(2)滑片位置：閉合開關 S 前，滑動變阻器觸頭應移到小電 珠分得電壓為零的位置，使開關閉合時小電珠電壓能從零開始 變化，同時也可防止開關剛閉合時小電珠兩端電壓過大而燒壞 燈絲,(3)電流表選擇 0.6 A 量程“3.8 V,0.3 A”的小電珠，選,用電壓表的 15 V 量程；“2.5 V,0.6 A”的小電珠，則選用電壓,表的 3 V 量程 (4)保持小電珠電壓接近額定值時要緩慢增加，到額定值， 讀出 I 后立即斷開開關 (5)誤差較大的點要舍去，IU 圖

6、線應是平滑曲線而非折 線,要點 1 實驗器材的選取及電路的選擇,儀器選擇的一般順序是先易后難首先確定出必須使用而 又不必選擇的儀器，然后以其為突破口，根據電路要求和電路 計算，選擇出電源、滑動變阻器、電流表、電壓表以及合理的 量程待測電阻的額定電流、額定電壓(估算值)是選擇合適量 程的電流表和電壓表的重要依據,【例 1】在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，使用,的小電珠為“6 V,3 W”，其他可供選擇的器材有：,電壓表 V1(量程 6 V，內阻 20 k) 電壓表 V2(量程 20 V，內阻 60 k) 電流表 A1(量程 3 A，內阻 0.2 ) 電流表 A2(量程 0.6 A，內阻 1

7、 ) 變阻器 R1(01 000 ，0.5 A) 變阻器 R2(020 ，2 A) 學生電源 E(68 V) 開關 S 及導線若干,實驗中要求電壓表在 06 V 范圍內讀取并記錄下 12 組左 右不同的電壓值 U 和對應的電流值 I，以便作出伏安特性曲線， 在上述器材中 ， 電流表應選用 _ ， 變阻器應選用 _在下面的方框中畫出實驗的原理圖,解析：小燈泡額定電壓為 6 V，額定電流為 0.5 A，即允許 通過小燈泡的電流最大不超過 0.5 A，最大電壓不超過 6 V在 選擇電壓表和電流表時，本著安全、精確的原則，安全原則是 量程要大于所測電流或電壓值，精確原則是量程要盡量小，量,U2 62,

8、程越小測量越精確，故電流表應選 A2，電壓表應選 V1；滑動變 阻器選取時要本著安全、夠用、調節方便的原則“安全”即 流過變阻器的最大電流應小于允許通過的最大電流“方便” 即變阻器的總電阻應接近小燈泡的電阻，本 實驗中的小燈泡在正常工作時電阻為 R 燈,P 3,12 ，故應選用 R2.連接電路時，,變阻器采取分壓式，電流表外接，原理如圖,T13 所示,圖 T13,答案：A2 R2 如圖 T13 所示,【觸類旁通】,1一只小燈泡，標有“3 V 1.5 W”字樣現要描繪小燈,泡 03 V 的伏安特性曲線實驗器材有：,A最大阻值為 10 的滑動變阻器,B電動勢為 6 V、內阻約為 1.0 的電源,C

9、量程為 0.6 A、內阻約為 1.0 的電流表 A1 D量程為 3 A、內阻約為 0.1 的電流表 A2 E量程為 3 V、內阻約為 6 k的電壓表 V1 F量程為 15 V、內阻約為 10 k的電壓表 V2 G開關、導線若干,(1)電壓表應選用_；電流表應選用_ (2)在該實驗中，設計了如下圖所示的四個電路為了減小 誤差，應選取的電路是_(將選項代號的字母填在橫線 上),E,C,C,要點 2 實物圖連線,分壓電路的實物連接是學習的難點，連線時可先連電源 開關滑動變阻器兩端(阻值最大)，再連接待測電阻支路，最 后將伏特表并聯到 Rx 兩端連圖時要盡量按照電流的流向，先 “串”后“并”，先“干路

10、”后“支路”，同時也要注意電壓表和電流表 接線柱的“”、“”必須注意以下兩點：連線不能交叉;必須 把線接在接線柱上,【例 2】現在要測量一只額定電壓為 U3 V 的小電珠 L 的,額定功率 P(約為 0.3 W)實驗室備有如下器材：,電流表 A1(量程 200 mA，內阻 r110 ) 電流表 A2(量程 300 mA，內阻約為幾歐姆) 定值電阻 R(10 ),滑動變阻器 R1(0100 ，0.5 A) 電源 E(E5 V，內阻 r1 ) 單刀開關一個、導線若干,(1)設計出實驗電路(畫在下面的方框中),圖 T14,(2)按(1)中設計的電路圖把圖 T14 中儀器連接起來 (3)寫出主要的操作

11、步驟：,150 mA，故用 A1 和 R,解析：本實驗中要測燈泡電壓，但沒有電壓表，要用電流 表和定值電阻來代替，燈泡的額定電壓為 3 V，則流過電流表,和定值電阻的電流最大值為 Im,U Rr1,答案：(1)如圖 T15 所示 (2)如圖 T16 所示,圖 T15,圖 T16,代替電壓表,(3)按設計好的電路圖連接好電路，開關 S 閉合前，滑動 變阻器的滑片 P 移至阻值最大的位置,閉合開關 S，移動滑片 P，使電流表 A1 的示數 I1,U Rr1,3 1010,A150 mA，使小電珠正常發光，同時記下此時電流,點評：電流表和定值電阻(電阻箱)串聯可代替電壓表，電 壓表和定值電阻(電阻箱

12、)并聯可代替電流表,表 A2 的示數 I2. 斷開開關 S，拆除電路，整理儀器,【觸類旁通】,2如圖 T17 所示為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實,驗所需的器材實物圖，器材規格如下：,圖 T17,A待測電阻 Rx(約 100 ),B直流毫安表(量程 010 mA，內阻 50 ) C直流電壓表(量程 03 V，內阻 5 k) D直流電源(輸出電壓 4 V，內阻不計),E滑動變阻器(阻值范圍 015 ，允許最大電流 1 A) F開關 1 個，導線若干條,根據器材的規格和實驗要求，在本題的實物圖上連線,圖 4,要點 3 數據處理，畫伏安特性曲線,【例 3】某同學在測繪額定電壓為 2.5 V 的小燈

13、泡的 IU,特性曲線的實驗中測得有關數據如下表：,根據表中的實驗數據，在圖 T18 中畫出小燈泡的 IU,特性曲線,圖 T18,解析：適當建立標度，描點如圖 T19 所示,圖 T19,答案：如圖 T19 所示,【觸類旁通】,3一個小燈泡的額定電壓為 2.0 V，額定電流約為 0.5 A，,選用下列實驗器材描繪小燈泡的伏安特性曲線,電源 E1：電動勢為 3.0 V，內阻不計 電源 E2：電動勢為 12.0 V，內阻不計,電壓表 V：量程為 03 V，內阻約為 10 k 電流表 A1：量程為 03 A，內阻約為 0.1 電流表 A2：量程為 00.6 A，內阻約為 0.6 ,滑動變阻器 R：最大阻

14、值為 10 ，額定電流為 1.0 A 開關 S，導線若干,用實驗得到如下數據(I 和 U 分別表示小燈泡的電流和電,壓)：,(1)實驗中電源應選用_；電流表應選用_ (2)在下面虛線框中畫出實驗電路圖,(3)在下面坐標系中畫出小燈泡的 UI 曲線,圖 T110,分壓接法；R燈 4，電流表要外接，測量電路如圖5所示,(4)若將本題中的小燈泡接在電動勢是 1.5 V、內阻是 1.0 的電池兩端，則小燈泡的實際功率是_(若需作圖，可直 接畫在坐標系中),解析：(1)因小燈泡的額定電壓為 2.0 V，所以電源選 E1，,又因小燈泡的額定電流約為 0.5 A，故電流表選 A2.,(2)因為小燈泡的電壓從

15、 0.2 V 開始，所以滑動變阻器要用,U,I,(4)設小燈泡的電壓為 U，電流為 I，由閉合電路歐姆定律 得：U1.5I，作出電源 UI 圖象與小燈泡的 UI 曲線，交 點坐標為小燈泡工作時的電壓和電流，兩者之積為小燈泡的實 際功率,(2)如圖 5 所示 (4)0.44 W,答案：(1)E1 A2 (3)如圖 6 所示 圖 5,圖 6,1電流表內、外接的判斷,(3)試探法：按圖 T111 所示接好電路，讓電壓表的一接 線柱按電路連接好，另一接線柱 P 先后與 a、b 處接觸一下，如 果電壓表的示數有較大的變化，而電流表的示數變化不大，則 可采用電流表外接法；如果電流表的示數有較大的變化，而電

16、 壓表的示數變化不大，則可采用電流表內接法,圖 T111,2滑動變阻器的分壓、限流式接法,3.誤差的分析及注意事項,(1)本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值較小，因此測量電路,必須采用電流表外接法,(2)本實驗要作出 IU 圖線，要求測出一組包括零在內的,電流、電壓值，故控制電路必須采用分壓接法,(3)為保護元件不被燒毀，開關閉合前變阻器滑片應位于使,加在待測電路電壓最小端,(4)加在燈泡兩端的電壓不要超過燈泡的額定電壓,記憶口訣：電路連接是關鍵，先串后并把線連，滑動變阻 要分壓，電流表外接減誤差，電壓從零開始變，IU 坐標連曲 線，要對圖線細研究，得出規律記心間,【例 4】表格中所列數據是測量小

17、燈泡 UI 關系的實驗數,據：,圖 T112,(1)分析上表內實驗數據可知，應選用的實驗電路圖是圖,_(填“甲”或“乙”),(2)在方格紙內畫出小燈泡的 UI 曲線分析曲線可知小 燈泡的電阻隨 I 變大而_(填“變大”、“變小”或“不 變”),(3)如圖丙所示，用一個定值電阻 R 和兩個 上述小燈泡組成串并聯電路，連接到內阻不 計、電動勢為 3 V 的電源上已知流過電阻 R 的電流是流過燈泡 b 電流的兩倍，則流過燈泡 b 的電流約為_A.,圖 T113,解析：(1)由小燈泡 UI 關系的實驗數據可得，電路中燈 泡兩端的電壓可調為 0，只有甲電路具有此功能，而乙圖的電 路不具此功能,(2)UI

18、 曲線如圖 T114 所示，由所做出的 UI 曲線知， 曲線上各點與原點連線的斜率越來越大，說明燈泡的電阻越來 越大,圖 T114,答案：(1)甲 (2)如圖 T114 所示 變大 (3)0.07,【觸類旁通】,4(2012 年茂名一模)小明同學用下列器材描繪額定電壓為 3.0 V 的小燈泡的伏安特性曲線(要求電壓變化從零開始)，并研 究小燈泡實際功率及燈絲溫度等問題,A電流表(0.6 A,1 ) B電壓表(3 V,1 k),C滑動變阻器(10 ，1 A) D電源(4 V，內阻不計),(1)用筆畫線代替導線，將圖 T115 中的實驗儀器連成完,整的實驗電路,圖 T115,(2)開關閉合前，滑動變阻器的滑片應置于_端(填,“a”或“b”),(3)閉合開關，變阻器的滑片向 b 端移動，電壓表的示數逐 漸增大，電流表指針卻幾乎不動，則電路的故障為_,(4)排除故障后，小明完成了實驗，并由實驗數據畫出小燈 泡 IU 圖象如圖 T116 中實線所