2015物理 第八章 第5课时 实验 描绘小电珠伏安特性曲线
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实验:描绘小电珠的伏安特性曲线1.实验目的(1)描绘小电珠的伏安特性曲线; (2)分析曲线的变化规律并得出结论. 2.实验原理在小电珠由暗变亮的过程中,温度发生了很大的变化,而导体的电阻会随温度的变化而增大,故在两端电压由小变大的过程中,描绘出的U-I 图象不再是一条直线.读出若干组小电珠两端的电压U 和电流I ,然后在坐标纸上以U 为纵轴,以I 为横轴画出U-I 曲线. 3.实验器材小电珠、4-6V 学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线若干. 4.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.(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,闭合开关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和电压表的示数I 和U ,记入记录表格内,断开开关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 ,用平滑曲线将各数据点连接起来,便得到伏安特性曲线.(5)拆去实验线路,整理好实验器材. 5.注意事项(1)因本实验要作出I -U 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,因被测小电珠电阻较小,因此实验电路必须采用电流表的外接法; (3)开关闭合后,调节变阻器滑片的位置,使小电珠的电压逐渐增大,可在电压表读数每增加一个定值(如0.5V)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电珠的额定电压; (4)开关闭合前变阻器滑片移到图中的A 端; (5)在坐标纸上建立坐标系,横纵坐标所取的分度比例应该适当,尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸.连线一定要用平滑的曲线,不能画成折线. 主题(1)实验电路和实验仪器的选择例题1:现要测定一个额定电压4V 、额定功率1.6W 的小灯泡的伏安特性曲线.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A1(量程250mA ,内阻约为2Ω) 电流表A2(量程500mA ,内阻约为1Ω) 滑动变阻器R (最大阻值约为30Ω) 电键S ,导线若干.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 ,图1甲、乙中两个电路应该选用的是 .变式1:某同学用图2所示电路,测绘标有“3.8V ,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R 随电压U 变化的图象.除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择.电流表:A1(量程100mA ,内阻约2Ω) A2(量程0.6A ,内阻约0.3Ω); 电压表:V1(量程5V ,内阻约5k Ω) V2(量程15V ,内阻约15k Ω) 滑动变阻器:R 1(阻值范围0~10Ω) R 2(阻值范围0~2k Ω)电源:E 1(电动势为1.5V ,内阻约为0.2Ω);E 2(电动势为4V ,内阻约为0.04Ω); 为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表 ,电压表 ,滑动变阻器 ,电源 .(填器材的符号) 主题(2)实物连接和数据处理例题2:小电珠灯丝的电阻会随温度的升高而增大,某同学为研究这一现象,利用下列实验器材:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0~10Ω)、电源、小电珠、开关、导线若干来设计实验,并通过实验得到如下数据(I 和U 分别表示小电珠上的电流和电压).(1)请在下面的画出实验电路图(2)在图3中画出小电珠的I —U 图线变式2:用如图8-4-4所示的器材做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验.小灯泡标有“6V ,3W”的字样.蓄电池电动势为8V ,滑动变阻器有两种规格:R 1标有“5Ω,2A”,R 2标有“100Ω,20mA”.各电表的量程如图所示.测量时要求小灯泡两端的电压从零开始,并测多组数据. (1)滑动变阻器应选用 .(2)用笔画线代替导线,把图4中的实物连成实验电路.(3)测量时电压表示数如图5(a)所示,则U = .(4)某同学根据实验测量得到的数据,作出了如图5(b)所示的I -U 图象.分析图象不是直线的原因: 。
实验五 描绘小灯泡的伏安特性曲线一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律。
二、实验原理根据部分电路欧姆定律,R U I =可得RU I 1=,即在I-U 坐标系中,图线的斜率等于电阻的倒数。
三、实验器材学生电源(4~6V 直流),小电珠(“4V 0.7A ”或“3.8V 0.3A ”),电流表(内组较小),电压表(内组很大),开关和导线。
四、实验步骤(1)确定电流表、电压表的量程,照图连好电路。
(注意开关应断开,滑动变阻器与灯泡并联部分电阻为零)。
(2)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 值。
(3)用同样的方法测量并记录约12组U 值和I 值。
(4)断开开关S ,整理好器材。
(5)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】【结论】描绘出的图线是一条线。
它的斜率随电压的增大而,这表明小灯泡的电阻随电压(温度)升高而五、实验探究用本实验提供的方法,测量并描绘发光二极管的伏安特性曲线。
六、巩固练习1.如图所示,电流表的示数是A,电压表的示数是V.2.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。
3.两个电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示。
由图可知,两电阻的阻值之比R1:R2等于A.1:3 B.3:1 C. 1 :3 D. 3:14.如图所示,滑动变阻器R1的最大阻值是200欧,定值电阻的阻值R2=300欧,A、B两端的电压恒定,且U AB=8V。
当开关S断开时,移动滑片P,R2两端的电压变化范围是,当开关S闭合时,移动滑片P,R2两端的电压变化范围是5.为了测定小灯泡的伏安特性曲线,需要测得的电压范围尽可能大些,如从0~4V或0~3.8V.为此,应选下图中的那个电路?参考答案:1.0.48A,2.20V 2.A B 3.A 4.4.8~8V,0~8V 5.(1)。
2.描绘小电珠的伏安特性曲线2.实验:描绘小电珠的伏安特性曲线【实验目的】通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律.【实验原理】1.实验原理:金属物质的电阻率随温度升高而增大,从而使得一段金属导体的电阻随温度发生相应变化.对一只灯泡来说,不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可以相差几倍到十几倍,它的伏安特性曲线(I -U图线)并不是一条直线.即灯丝的电阻是非线性的,本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内阻值的变化,从而了解它的导电特性.2.实验器材:小灯泡,4V-6V学生电源,滑动变阻器,伏特表,安培表,开关,导线若干.3.实验电路图:如图87-1所示。
用采用滑线变阻器的分压式接法。
4.实验步骤:图87-1(l)按上图连接好电路,把滑动变阻器的滑动臂P调节到靠近A端处.(2)闭合电键S,把滑动臂P调节到某个合适的位置,然后读出此时伏特表的示数U1和安培表的示数I1,并把它们记录到下面表格中.(3)把滑动片P从近A端逐渐往B端调节,重复步骤(2),读出并记录下12组左右不同的电压值和电流值.(4)断开电键S,拆除电路.(5)以I为纵轴,U为横轴画出直角坐标系,选取适当的标度,在坐标平面内依次描出12组数据所表示的点,然后用平滑曲线连接这些点,此曲线就是小灯泡的伏安特性曲线.【注意事项】1.本实验中,因被测小灯泡灯丝电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法.2.因本实验要作I-U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.3.电键闭合前变阻器滑片移到图中所示的A端.4.电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使灯泡的电压逐渐增大,可在伏特表读数每增加一个定值(如0.5V)时,读取一次电流值,并将数据(要求两位有效数字)记录在表中.调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压.5.在坐标纸上建立一个直角坐标系,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;要用平滑曲线将各数据点连接起来.【典型例题】例 1 某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下组U 和I 的数据:(1)画出I-U 图线。