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1、第二章恒定电流实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线学习目标1.理解电流表的内接法和外接法，并会进行正确选择.2.理解滑动变阻器的两种接法，能进行正确地应用.3.学会描绘小灯泡的伏安特性曲线并掌握分析图线的方法.内容索引知识探究题型探究达标检测知识探究1一、电流表的内接法和外接法的比较一、电流表的内接法和外接法的比较1.两种接法的比较内接法外接法电路误差分析电压表示数UVURUAUR电流表示数IAIR电压表示数UVUR电流表示数IAIRIVIR误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用R测R真R测R真2.电流表内、外接的选择方法(1)直接比较法：当RxRA时，采用内接法，当RxRV时，采用外接法，即大电
2、阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”.(2)公式计算法(3)试触法：如图1，把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法.图1二、滑动变阻器两种接法的比较二、滑动变阻器两种接法的比较限流式分压式电路组成变阻器接入电路的特点采用“一上一下”的接法 采用“两一”的接法下上调压范围_E(不计电源内阻)E(不计电源内阻)适用情况负载电阻的阻值Rx与滑动变阻器的总电阻R，或R稍大，且电压、电流变化不要求从零调起(1)要求负载上电压
3、或电流变化范围较大，且从开始连续可调(2)负载电阻的阻值Rx滑动变阻器的总电阻R0相差不多远大于零三、测绘小灯泡的伏安特性曲线三、测绘小灯泡的伏安特性曲线1.实验原理用测出流过小灯泡的电流，用测出小灯泡两端的电压，测出多组(U，I)值，在IU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，即得小灯泡的伏安特性曲线，电路图如图2所示.2.实验器材学生电源(46V直流)或电池组、小灯泡(“4V0.7A”或“3.8V0.3A”)、电压表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸.图2电流表滑动变阻器电压表电流表3.实验步骤(1)根据小灯泡上所标的额定值，确定电流表、电压表的，按图3所示的电路图连接好实物图
4、.(注意开关应，滑动变阻器与小灯泡并联部分电阻为)(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.(3)用同样的方法测量并记录几组U和I，填入下表.断开量程零次数12345678电压U/V电流I/A(4)断开开关，整理好器材.4.数据处理(1)在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立直角坐标系.(2)在坐标纸中描出各组数据所对应的点.(3)将描出的点用连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线.5.实验结果与数据分析(1)结果：描绘出的小灯泡灯丝的伏安特性曲线不是直线，而是向轴弯曲的曲线.(2)分析：灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化.曲线向横轴弯曲，即斜率变小，电
5、阻变，说明小灯泡灯丝的电阻随温度升高而.平滑的曲线增大横大6.注意事项(1)因IU图线是曲线，本实验要测出多组包括零在内的电压值、电流值，因此滑动变阻器应采用接法.(2)由于小灯泡的电阻较小，故采用电流表法.(3)画IU图线时纵轴、横轴的标度要适中，使所描绘图线占据整个坐标纸为宜，不要画成折线，应该用平滑的曲线连接，对个别偏离较远的点应舍去.分压式外接2题型探究一、实验原理的理解和实验电路、实验器材的选择例例1有一个小灯泡上标有“4V2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线.现有下列器材供选择：A.电压表(05V，内阻10k)B.电压表(015V，内阻20k)C.电流表(03A，内阻
6、1)D.电流表(00.6A，内阻0.4)E.滑动变阻器(10，2A)F.滑动变阻器(500，1A)G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图3_(选填“甲”或“乙”)的电路图来完成实验，请说明理由：_.答案解析甲图3描绘小灯泡的IU图线所测数据需从零开始，并要多测几组数据(2)实验中所用电压表应选用_，电流表应选用_，滑动变阻器应选用_.(用序号字母表示).答案A图3DE(3)请根据(1)中所选电路，把图4中所示的实验器材用实线连接成实物电路图.答案图4如图所示二、实验数据的处理例例2图5甲为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡的额定电压为3V.答案解析图
7、5(1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图.见解析图(2)完成下列实验步骤：闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，滑片应停留在滑动变阻器的最_(选填“左”或“右”)端；闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压；左为保护电路安全，开关闭合之前，题图甲中滑动变阻器的滑片应该置于最左端.答案解析记录如下8组U和I的数据，断开开关.根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.答案解析见解析图编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.020 0.0600.100
8、0.1400.1700.1900.2000.205小灯泡发光情况不亮微亮逐渐变亮 正常发光(3)数据分析：从图线上可以得知，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是_.答案解析先不变，后逐渐增大从图线上可以得知，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是先不变，后逐渐增大.编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.020 0.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205小灯泡发光情况不亮微亮逐渐变亮 正常发光图线表明导体的电阻随温度的升高而_.答案解析增大图线表明导体的电阻随温度的升高而增大.编号12345678U/V0
9、.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.020 0.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205小灯泡发光情况不亮微亮逐渐变亮 正常发光小灯泡正常工作时的电阻约为_.(保留到小数点后一位)答案解析14.6编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.020 0.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205小灯泡发光情况不亮微亮逐渐变亮 正常发光根据IU图线可得电压U3V时，I0.205A，所以小灯泡正常工作时的电阻约为R14.6.总结提升总结提升1.首先要根据表中数
10、据选择合适的标度；2.描点后用平滑的曲线连接，个别偏离较远的点应舍去.达标检测31.在图6中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确的是A.甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法B.甲中R测R真，乙中R测R真C.甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使RRV，故此法测较小电阻好D.乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使RRA，故此法测较大电阻好图612答案解析2.在测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，所用器材有：小灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、开关S等，要求小灯泡两端电压从0开始变化.(1)实验中滑动变阻器应采用_接法(填“分压”或“限流”).答案分压12(2)某同学已连接如图7所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正._._.图7 答案开关S不应闭合，应处于断开状态滑动变阻器滑动触头P位置不当，应将其置于b端12本课结束