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1、第6课时 实验描绘小灯泡的伏安特性曲线第1页，共29页，编辑于2022年，星期一(2)小小灯灯泡泡“3.8V，0.3A”电电阻阻很很小小，当当它它与与电电流流表表“00.6A”串串联联时时，电电流流表表的的分分压压影影响响很很大大，故故为为准准确确描描绘绘出出小小灯灯泡泡的的伏伏安安特特性性曲曲线线，电电流流表表应应采采用用外外接接法法，为为使使小小灯灯泡泡上上的的电电压压能能从从0开开始始连连续续变变化化，滑滑动变阻器应采用动变阻器应采用分压式分压式连接连接.3.实实验验器器材材小小灯灯泡泡(3.8V，0.3A)一一只只，电电压压表表(03V15V)，电电流流表表(006A3A)各各 一一
2、只只，滑滑 动动 变变 阻阻 器器(20)一一只只，学学生生低低压压直直流流电电源源(或或电电池池组组)、开开关关一一只只、导导线线若若干干、坐坐标标纸纸、铅铅笔笔.第2页，共29页，编辑于2022年，星期一4.实验步骤实验步骤(1)确确定定电电流流表表、电电压压表表的的量量程程，按按图图连连接接好好电电路路(注注意意开开关关应应断断开开，滑滑动动变变阻阻器与灯泡并联的部分电阻为零器与灯泡并联的部分电阻为零).第3页，共29页，编辑于2022年，星期一(2)闭闭合合开开关关S，调调节节滑滑动动变变阻阻器器，使使电电流流表表、电电压压表表有有较较明明显显示示数数，记记录录一一组组电压电压U和电流
3、和电流I值值.(3)用用同同样样的的方方法法测测量量并并记记录录多多组组U和和I值值(均记入自己设计的表格中均记入自己设计的表格中).(4)在在坐坐标标纸纸上上建建立立一一直直角角坐坐标标系系，纵纵轴轴表表示示电电流流，横横轴轴表表示示电电压压，用用平平滑滑曲曲线线将将各各数数据据点点连连接接起起来来，便便得得到到伏伏安安特特性性曲曲线线.(5)整理实验器材整理实验器材.第4页，共29页，编辑于2022年，星期一5.注意事项注意事项(1)实实验验前前应应先先检检查查电电流流表表、电电压压表表的的指指针针是是否否指指零零，不不指指零零时时要要先先转转动动定定位位螺螺丝使指针指零丝使指针指零.(2
4、)实实验验过过程程中中，电电压压表表量量程程变变更更：U3V时时 采采 用用 03V量量 程程，当当U 3V时时 采采 用用015V量程量程.(3)读读数数时时，视视线线要要与与刻刻度度盘盘垂垂直直，力力求读数准确求读数准确.第5页，共29页，编辑于2022年，星期一(4)在在电电压压接接近近灯灯泡泡额额定定电电压压值值时时，一一定定要要慢慢慢慢移移动动触触头头位位置置，注注意意电电压压表表的的示示数数不要超过小灯泡的额定电压不要超过小灯泡的额定电压.(5)两两坐坐标标轴轴选选取取的的标标度度要要合合理理，使使得得根根据据测测量量数数据据画画出出的的图图线线尽尽量量占占满满坐坐标标纸纸；且且数
5、数据据连连接接时时不不能能连连成成折折线线，误误差差大大的的点点应当舍去应当舍去.第6页，共29页，编辑于2022年，星期一小灯泡L（额定电压2.5V,额定电流250mA）直流电源E（电动势3V，内阻不计）A1(量程300mA，内阻约0.5)A2(量程500mA，内阻约0.2)V1(量 程 3V，内 阻 约3k)V2(量程6V，内阻约6k)滑动变阻器（最大阻值约10)开关S，导线若干某同学做某同学做“描绘小灯泡的伏安法特描绘小灯泡的伏安法特性曲线性曲线”实验，实验室提供了下表中的实验，实验室提供了下表中的器材器材.第7页，共29页，编辑于2022年，星期一(1)为为了了使使实实验验误误差差尽尽
6、可可能能小小，应应选选用用的电流表是，电压表是的电流表是，电压表是.(2)若若该该同同学学已已正正确确选选用用器器材材，并并连连接接好好部部分分实实验验电电路路，请请在在图图中中完完成成其其余余的的电电路路连连接接，要要求求小小灯灯泡泡两两端端的的电电压压能能在在02.5V范范围围连连续续变变化化，且且尽尽可可能能减减小小实实验验误误差差.第8页，共29页，编辑于2022年，星期一(3)该该同同学学在在正正确确完完成成实实验验后后得得到到伏伏安安特特性性曲曲线线，他他从从图图线线中中得得到到“通通过过小小灯灯泡泡的的电电流流随随电电压压的的增增大大而而增增大大”的的规规律律.请你分析图线再写出
7、两条规律：请你分析图线再写出两条规律：第9页，共29页，编辑于2022年，星期一(1)小小灯灯泡泡的的额额定定电电流流250mA，额额定定电电压压2.5V，为为了了使使读读数数更更精精确确，则则电电流流表表应应选选A1，电压表应选，电压表应选V1.(2)要要求求实实验验中中小小灯灯泡泡电电压压在在02.5V范范围围连连续续变变化化，则则滑滑动动变变阻阻器器应应连连成成分分压压式式接接法法；实实验验尽尽可可能能减减小小误误差差，在在小小灯灯泡泡电电阻阻不不大大的的情情况下，采用电流表外接法况下，采用电流表外接法.电路连接如图电路连接如图.第10页，共29页，编辑于2022年，星期一(3)通通过过
8、小小灯灯泡泡的的电电流流与与电电压压的的变变化化关关系系是是非非线线性性关关系系；小小灯灯泡泡的的电电阻阻随随温温度度的的升升高高而而增增大大；小小灯灯泡泡的的功功率率随随温温度度的的升升高高而而增增大大；小小灯灯泡泡的的电电流流随随电电压压的增大趋势逐渐平缓等的增大趋势逐渐平缓等.第11页，共29页，编辑于2022年，星期一 本本题题前前两两问问是是实实验验题题的的常常规规知知识识，有有创创意意的的是是第第(3)问问，是是开开放放性性问问题题.符符合合课课改改精精神神.既既考考查查了了分分析析图图象象的的能能力力，又又考考查查了了语语言言表表达达能能力力.在在总总结结规规律律时时，答答案案不
9、不一一定定唯唯一一，有有道道理理就就行行，但关键是不能重复但关键是不能重复.第12页，共29页，编辑于2022年，星期一比比如如此此题题，如如果果说说了了小小灯灯泡泡的的电电阻阻随随温温度度的的升升高高而而增增大大，就就不不要要再再说说小小灯灯泡泡的的电电阻阻随随电电压压的的增增大大而而增增大大了了，二二者者其其实实是是同同一一个个意意思思.要要从从不不同同的的角角度度去去分分析析，比比如如，先先由由图图线线的的形形状状说说明明是是线线性性关关系系（直直线线）还还是是非非线线性性关关系系（曲曲线线），再再说说明明纵纵横横坐坐标标物物理理量量间间的的变变化化规规律律，还还可可以以分分析析图图线线
10、的的斜斜率率，说说明明这这种种变变化化的趋势是逐渐加强还是趋于平缓的趋势是逐渐加强还是趋于平缓.第13页，共29页，编辑于2022年，星期一变变式式训训练练1：标标有有“12V，24W”的的灯灯泡泡一一个个，为为了了测测定定不不同同电电压压下下该该灯灯泡泡的的消消耗耗功功率率(电电压压2V12V)，现现有有如如下下器器材材：A.电电源源15V(内阻不计内阻不计)；B.电流表电流表00.6A3A(约为约为1)；C.直流电流表直流电流表060mA300mA(约约5);D.直流电压表直流电压表03V15V(内阻内阻15k);E.直流电压表直流电压表025V100V(内阻约内阻约200k);F.滑动变
11、阻器滑动变阻器10、5A；G.滑动变阻器滑动变阻器1k、3A.第14页，共29页，编辑于2022年，星期一(1)实实验验中中除除了了导导线线、开开关关、灯灯泡泡外外，上上述器材应选用述器材应选用 (字母表示字母表示).(2)为为了了使使实实验验顺顺利利进进行行，在在如如图图(甲甲)的的实实物物图图中中已已经经完完成成部部分分连连线线，请请完完成成剩剩余余的连线的连线.第15页，共29页，编辑于2022年，星期一(3)某某同同学学测测得得灯灯丝丝电电阻阻R与与灯灯泡泡两两端端电电压压变变化化关关系系如如图图(乙乙)所所示示，由由图图可可知知，正常发光时灯丝的电阻是正常发光时灯丝的电阻是 .第16
12、页，共29页，编辑于2022年，星期一第17页，共29页，编辑于2022年，星期一 (2)根据以上分析连线如下图所示根据以上分析连线如下图所示(3)由由乙乙图图读读得得灯灯泡泡在在正正常常发发光光时时(U=12V)的的阻阻值为值为6.26.4范围内范围内第18页，共29页，编辑于2022年，星期一图图为为某某一一热热敏敏电电阻阻(电电阻阻值值随随温温度度的的改改变变而改变，且对温度很敏感而改变，且对温度很敏感)的的I-U关系曲线图关系曲线图.第19页，共29页，编辑于2022年，星期一(1)为为了了通通过过测测量量得得到到图图所所示示I-U关关系系的的完完整整曲曲线线，在在图图(a)(b)两两
13、个个电电路路中中应应选选择择的的是是哪哪个个图图；简简要要说说明明理理由由(电电源源电电动动势势为为9V，内内阻阻不不计计，滑滑动动变变阻阻器器的的阻阻值值为为0100).第20页，共29页，编辑于2022年，星期一(2)在在图图(c)电电路路中中，电电源源电电动动势势恒恒为为9V，电电流流表表读读数数为为70mA，定定值值电电阻阻R1250.由由热热敏敏电电阻阻的的I-U关关系系曲曲线线可可知知，热热敏电阻两端的电压为敏电阻两端的电压为V；电阻；电阻R2的阻值为的阻值为.第21页，共29页，编辑于2022年，星期一(1)由由图图8-6-5可可知知，热热敏敏电电阻阻的的阻阻值值大大于于滑滑动动
14、变变阻阻器器的的最最大大阻阻值值，并并且且加加在在热热敏敏电电阻阻的的电电压压从从零零开开始始增增大大，图图8-6-6(a)电电路路电电压压可可从从0V调调到到所所需需电电压，调节范围较大压，调节范围较大.第22页，共29页，编辑于2022年，星期一(2)对对图图8-6-6(c)所所示示电电路路，由由欧欧姆姆定定律律可可得得流流过过R1的的电电流流I1=36mA，设设流流过过电电流流表表的的电电流流 为为I，则则 流流 过过 热热 敏敏 电电 阻阻 的的 电电 流流 值值 为为I2=I-I1=34mA.由由图图8-6-5的的I-U关关系系曲曲线线可可得得到到此此时时热热敏敏电电阻阻两两端端电电
15、压压U=5.2V，进进而而得得到到电电阻阻R2两两端端电电压压为为U2=9V-5.2V=3.8V，其阻值，其阻值R2=111.8.第23页，共29页，编辑于2022年，星期一本本题题是是由由热热敏敏电电阻阻的的I-U关关系系曲曲线线图图来来判判断断电电路路的的接接法法，求求解解电电路路中中其其他他电电阻阻的的阻阻值值问问题题，它它突突出出了了读读图图能能力和对电路的分析能力力和对电路的分析能力.第24页，共29页，编辑于2022年，星期一变变式式训训练练2:某某实实验验小小组组探探究究一一种种热热敏敏电电阻阻的的温温度度特特性性.现现有有器器材材：直直流流恒恒流流电电源源(在在正正常常工工作作
16、状状态态下下输输出出的的电电流流恒恒定定).电电压压表表、待待测测热热敏敏电电阻阻、保保温温容容器器、温温度度计计、开开关关和和导线等导线等.(1)若用上述器材测若用上述器材测量热敏电阻的阻值量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，随温度变化的特性，请你在图请你在图(a)的实物图上连线的实物图上连线.第25页，共29页，编辑于2022年，星期一(2)实验的主要步骤：实验的主要步骤：正正确确连连接接电电路路，在在保保温温容容器器中中注注入入适适量量冷冷水水，接接通通电电源源，调调节节并并记记录录电电源源输输出出的的电电流流值值；在在保保温温容容器器中中添添加加少少量量热热水水，待待温温度度稳稳定定后后
17、，闭闭合合开开关关，断断开开开开关关；重重复复第第步步操操作作若若干干次次，测测得多组数据得多组数据.第26页，共29页，编辑于2022年，星期一(3)实实验验小小组组算算得得该该热热敏敏电电阻阻在在不不同同温温度度下下的的阻阻值值，并并据据此此绘绘得得图图(b)的的Rt关关系系图图线线，请请根根据据图图线线写写出出该该热热敏敏电电阻阻的的Rt关系式：关系式：R=+t()(保留保留3位有效数字位有效数字).第27页，共29页，编辑于2022年，星期一第28页，共29页，编辑于2022年，星期一 解析：解析：(1)如下图所示如下图所示(2)记录电压表电压值；温度计数值记录电压表电压值；温度计数值(3)R=100+0.500t()第29页，共29页，编辑于2022年，星期一