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描绘小灯泡伏安特性曲线


发光情况
不亮
微亮
逐渐变亮
正常发光
(1)在下图中画出I—U图线. (2)从图线上可以看出,当小 灯泡的电功率逐渐增大时,灯丝 电阻的变化情况 是 逐渐增大 。
(3)这表明导体的电阻随着温 度的升高而 增大 。
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例2、请按电路图连接好实物图。
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例3、某同学研究三种导电元件的伏安特性,他根据实 验中所测得的数据,分别绘制了I-U图线,如图所示,下列 说法正确的是 A.图(1)的元件可以作为标准电阻使用 B.图(2)的阻值随电压升高而增大 C.图(3)的阻值随电压升高而增大 D.只有图(2)才是可能的
⑴如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应 该选用的电流表是 A2 (填“A1”或“A2”),应该 选用的滑动变阻器是 R1 (填“R1”或“R2”)。
⑵应选用下图所示的哪个电路进行实验? hysics
A
⑶按照正确的电路图连接下图的实物图
hysics ⑷通过实验得到如下数据 (I和U分别表示小灯 泡上的电流和电压),在上图中画出小灯泡的I一 U曲线 .
U/V
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
(4) 拆除电路,整理仪器。
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误差分析
1.由于电压表、电流表不是理想电表, 电表内阻对电路的影响会带来误差. 2.电流表、电压表的读数带来误差,要 严格按照读数规则读数. 3.在坐标纸上描点、作图带来操作误 差.
图3
hysics
(3)实验中测得有关数据如下表: U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 I/A 0.10 0.16 0.20 0.23
2.00 0.25
2.40 0.26
2.80 0.27
根据表中的实验数据,在图4中画出小灯泡的I-U特性曲线 I/A 0.3 0.2 0.1
1.0
图4
2.0
hysics 例9.现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小
灯泡(图中用 表示)的伏安特性曲线。要求所测 电压范围为0.1V~4V.现有器材: 直流电源E(电动势4.5V,内阻不计), 电压表 (量程4.5V,内阻约为4×104Ω), 电流表 (量程250mA,内阻约为2Ω), 电流表 (量程500mA,内阻约为1Ω), 滑动变阻器R1:阻值范围0—10Ω,额定电流2A 滑动变阻器R2:阻值范围0—200Ω,额定电流0.5A 电键S,导线若干。
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实验电路
安培表采用“外接法”. 可使测出的小灯泡的电压、电 流更准确。 滑动变阻器采用“分压接 法”.可使小灯泡两端的电压 从零开始连续变化。
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实验器材
4V 0.7A”或“3.8V 0.3A”的小灯泡、电流 表、电压表、滑动变 阻器、电源、电键、 导线、坐标纸、铅笔
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I /10-1A 1.5 1.0 A B
0
3
6
U /V
R RB RA 40 30 10
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【例6 】图3中所示器材为某同学测绘额定电压为2.5 V的小 灯泡的I-U特性曲线的实验器材. (1)根据实验原理,用笔画线代替导线,将图中的实验电路图 连接完整. (2)开关S闭合之前,图中滑动变阻器的滑片应该置于 B .(选填“A端”、“B端”或“AB中间”) ________
实验步骤
(1) 按照如图所示的电路图 连接成实验电路(安培表外 接,变阻器用分压式,开关 处于断开状态,变阻器触头 位于电压表读数为零处)。 何处?
(2) 闭合开关 S ,移动滑动变 阻器触头位置,测出
12组不同的电压值U和电流值I。并将测量数据填入表格。
U I
0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8
I/A U/V 0 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
I/A
⑸分析方格纸内的小灯泡的IU曲线,可知小灯泡的电阻随I变 大而变大 (填“变大”、“变 小”或“不变”),原因 . 是小灯泡灯丝的电阻随. 温度的升高
实验步骤
(3) 在坐标纸上以U为横轴,以I为纵轴建立坐标系。在坐标 系上描出各组数据所对应的点,将描出的点用平滑的曲线连 结起来。就得小灯泡的伏安特性曲线。
I/A
0.25 0.20 0.15 0.10 0.05
.
0 2.8
.
.
.
.
. .
. . . . . . .
(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)
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例1、某同学在做测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中得 到如下一组U和I的数据
编号 U/V I/A 1 0.20 0.020 2 0.60 0.060 3 1.00 0.100 4 1.40 0.140 5 1.80 0.170 6 2.20 0.190 7 2.60 0.200 8 3.00 0.205
hysics
(2)在虚线框内画出实验电路图.
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(3)试将如图9所示的器材连成实物电路
图9
例 8.通过实验描绘:一个“2.5V,0.2W”小灯泡的伏 hysics 安特性曲线,可供选择的仪器有 A.0~0.6A,电阻为0.2Ω的电流表 B.0~100mA,电阻为5Ω的电流表 C.0~3V,电阻为10KΩ的电压表 D.0~15V,电阻为50KΩ的电压表 E.最大电阻为20Ω额定电流为1.0A的滑动变阻器 F.最大电阻为1KΩ额定电流为0.1A的滑动变阻器 G.蓄电池6V、导线、电键 要求实验灯泡电压从零逐渐增大到额定电压。 V (1)电压表应选 C . A B 电流表应选 . E 滑动变阻器选 . (2)画出电路图
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例4、一个标有“4 V,3 W”的小灯泡,当小灯泡两端的电 压U由零逐渐增大到4 V的过程中,电压U和电流I的关系可用图 像表示,在下列图中四个图像中,肯定不符合实际的是
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例5、小灯泡的一段伏安特性曲线如图所示,由图可知, 在电压由3V增加到6V时,灯丝的电阻因温度的影响改变了多 少?
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注意事项
*1.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安特性曲线,故电 流表应采用 外 接法。 *2.为使小灯泡上的电压能零开始连续变化,滑动变阻器应 采用 分压式 连接。 *3.本实验中,开关S闭合前应把滑动变阻器的滑动触头置于 电压表读数为零 的位置。 *4.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I—U图线应为斜率 渐小 曲线。 *5.画I—U曲线时不要画成折线,而应当画成平滑的曲线, 对误差较大的点应当舍弃为。
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实验
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【实验目的】
1.描绘小灯泡的伏安特性曲线. 2.分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律
hysics
【实验原理】
1.用电流表测出流过小灯泡的电流。用 电压表测出小灯泡两端的电压,测出多组 (U,I)值,在I-U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.
3.0 U/V
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例7.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中, 除标有“6 V 1.5 W”字样的小电珠、导线和开关外, 还有下列器材: A.直流电源(6 V,内阻不计) B.直流电流表(量程为3 A,内阻0.1 Ω以下) C.直流电流表(量程为300 mA,内阻约为5 Ω) D.直流电压表(量程为10 V,内阻约为15 kΩ) E.滑动变阻器(10 Ω,2 A) F.滑动变阻器(1 kΩ,0.5 A) 实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行 多次测量. C ,滑动变阻器应选 (1)实验中电流表应选用_ _____ E .(均用序号表示) 用______
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