广东省惠州市高中物理 实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线导学案（无答案）粤教版选修3-1（通用） 7页

课 前 先学案 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 ‎ 一、 学习目标 1. 描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律 2. 掌握滑动变阻器分压与限流的接法 3. 掌握电流表内、外接法 二、 重点难点 1. 小灯泡伏安特性曲线变化的规律 2. 电路的选择 1. 实验原理 根据部分电路欧姆定律，，可得，即在I-U坐标系中，图线的斜率代表电阻的倒数。‎ 2. 实验器材：供选择 学生电源，小灯泡（“6V、3W”），电流表（量程‎3A，内阻约为0.2Ω；量程‎0‎‎.6A，内阻1Ω），电压表（量程3V，内阻约为3kΩ；量程15V，内阻约为30kΩ），滑动变阻器（0～10Ω，0~1KΩ），开关和导线。‎ a) 滑动变阻器的限流接法和分压接法 ‎ 方式 ‎ 内容 限流接法 分压接法 电路图 负载R上电压调节范围 负载R上电流调节范围 闭合S前触头位置 b端 a端 限流电路、分压电路的选择原则：在下列三种情况下，一定要使用分压电路：  ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。  ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。  ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。‎ 限流式接法电路简单、耗能低，在两种电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。‎ 思考：本实验中应该采用限流还是分压接法，说出你的理由 ‎ ‎ a) 电流表内接与外接法对比分析 电流表接法 电流表内接法 电流表外法 电路图 A‎ V A V 误差来源 电流表的分压作用 电压表的分流作用 误差分析 电压表示数 电流表示数 ‎ ‎ 电压表示数 电流表示数 两种电路的 选择条件 电路适合测大电阻，即 电路适合测小电阻，即 选择标准 待测电阻，电流表内接；待测电阻，电流表外接 口诀：大内小外，大内偏大，小外偏小 思考：1.根据提供的器材，本实验中应该选用哪个量程的电流表和电压表 ‎ ‎ ‎2.采用电流表内接还是外接，说出你的理由 ‎ ‎ ‎3.根据实验提供的器材，在右框里设计一个电路 1. 实验步骤 ‎① 确定电流表、电压表的量程，照图连好电路。‎ ‎② 闭合开关S，调节滑动变阻器，记录电压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 以U为横坐标、I为纵坐标建立直角坐标系，平滑连接各点得到I-U图线 ‎0‎ U/V I/A 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 。 ‎ 课 堂 检测案 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：‎ ‎ 小灯泡L，“3.8 V、‎0.3 A” 电压表V，量程0～5 V，内阻5 kΩ ‎ 电流表A1，量程0～100 mA，内阻4 Ω 电流表A2，量程0～500 mA，内阻0.4 Ω ‎ 滑动变阻器R1，最大阻值10 Ω，额定电流‎1.0 A ‎ 滑动变阻器R2，最大阻值5 Ω，额定电流 ‎0.5 A ‎ 直流电源E，电动势约为6 V，内阻约为0.5 Ω ‎ (1)在上述器材中，滑动变阻器应选 ；‎ 电流表应选 。‎ ‎ (2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号。‎ ‎ (3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在坐标系中，描绘出的小灯泡的伏安特性曲线。根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图P为小灯泡的功率) (　 　)‎ 课 堂 训练案 ‎1. 在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：‎ ‎　　　　　　　 ‎ ‎ ‎ ‎ (1) 若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是________导线断路。‎ ‎ (2) 某同学测出电源和小电珠的U－I图线如图所示，将小电珠和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为‎1.0 A，则R＝________ Ω。‎ ‎ (3) 某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是(　 　)‎ ‎ A．a可以作为标准电阻使用 ‎ B．b能作为标准电阻使用 ‎ C．b的阻值随电压升高而增大 ‎ D．c的阻值随电压升高而增大 ‎2. 在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用的仪器有：电源E(电动势6V，内阻不计)；额定电压4.0V的小灯泡L；电流表A(量程‎0.6A，内阻约2Ω)；电压表V(量程5V，内阻约15kΩ)；滑动变阻器R(最大阻值15Ω)；开关S，导线若干。实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调。‎ ‎(1)在做实验时，构成的实物电路如图所示：请指出实物电路中的错误之处：‎ Ⅰ___________ ___ ______；Ⅱ 。‎ ‎ (2)如图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I－U图象，从图象中可求得小灯泡正常发光时的电阻是________Ω。‎ 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 参考答案 a) 思考：本实验中应该采用限流还是分压接法，说出你的理由 本实验中采用分压接法，因为实验要求测量数值从零开始变化，在坐标图中画出图线 ‎ b) ‎1、由于小灯泡的额定电压为6V，电流为‎0.5A，所以应该选用电压表量程0~15V，电流表选用量程0~‎‎0.6A ‎2、采用电流表外接，小灯泡的内阻约为12Ω，，，‎ ‎3、如右图 ‎0‎ U/V I/A 结论： 曲 减少 增大 课堂检测案 (1) ‎ R‎1 A2‎ (1) 如图 (2) B 课堂训练案 1. ‎ （1）g　(2) 0.8　(3) AC 2. ‎（1） 电流表没有接成外接电路； 滑动变阻器没有接成分压电路。 （2）10Ω（9.5Ω到10.5Ω之间都可以）‎