资源简介

(共18张PPT)
《高中物理实验》
描绘小灯泡的
伏安特性曲线
目录
01
02
03
04
实验仪器及步骤
数据分析及处理
误差分析及讨论
实验目的及原理
05
实验的典型例题
目录
CONTENTS
PART 01
实验目的及原理
实验目的
掌握用伏安法研究非线性电阻伏安特性的方法。
描绘小灯泡的特安特性曲线
分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律
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变化发生相应的变化。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几十倍。它的伏安特性曲线并不是一条直线，即灯丝的电阻是非线性的。
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。
电路的接法：因为小灯泡的电阻很小，电流表采用外接法。滑动变阻器采用分压式接法，使电压能从零开始连续变化。
PART 02
实验仪器及步骤
实验仪器
小灯泡“2.5V，0.3A”一只，电压表(0~3V~15V)与电流表(0~0.6A~3A)各一只、滑动变阻器(最大阻值20Ω)一只、学生低压直流电源（或电池组）、开关一只、导线若干、坐标纸、铅笔。
实验步骤
1.检查电表的指针是否指在“0”刻度线，若不是，应进行机械调零。
2.确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法。
3.按照如图所示的原理图连接好实验电路。
4.把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端，检查连接线路无误后，闭合开关S。
5.测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入把表格，断开开关S
6.拆除电路，整理仪器。
注意事项
连接电路时开关要处于断开位置，滑动变阻器的滑片要放在分压输出电压为“0”的位置。
电压表和电流表量程选择合适。
注意认清电流表、电压表的“＋”、“－”接线柱，使电流“+”进“- ”出。
注意分度值，正确读出电流表、电压表的数值。
PART 03
数据分析及处理
数据处理及分析
【数据记录】
次数 1 2 3 4 5 6 7
U/V
I/A
发光情况
次数 8 9 10 11 12 13 14
U/V
I/A
发光情况
数据处理及分析
【实验结论】：描绘出的图线是一条_________，它的斜率随着电压的增大而_________，这表明小灯泡的电阻随电压（温度）升高而________,灯丝的I-U图像是一条____________,灯丝的电阻率随温度的升高而增大。
【数据处理】
PART 04
误差分析及讨论
问题讨论及误差分析
误差分析：本实验中产生的误差的主要因素有哪些？
①测量时未考虑电压表的分流，造成电流I的实际值大于理论值
②读数时没有读准确，在估读的时候出现误差。
③描绘图像时没有描绘准确造成误差。
问题：滑动变阻器滑动输出分压电压为什么不能从高到低？
小灯泡的电阻随温度升高而变大，一开始输出高电压时候灯丝温度高，电阻大，随后电压降下来，温度不能马上降下来，无法测量准确测量当时的电阻值
PART 05
实验的典型例题
某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据、绘制曲线尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：
电压表V，量程0～5V，内阻约5kΩ
电流表A1，量程0～500mA，内阻约0.5Ω
电流表A2，量程0～100mA，内阻约4Ω
滑动变阻器R1，最大阻值10Ω，额定电流2.0A
滑动变阻器R2，最大阻值100Ω，额定电流1.0A
直流电源E，电动势约6V，内阻可忽略不计
(1)上述器材中，电流表应选______，滑动变阻器应选______(填写所选器材后的字母)。
(2)请将虚线框内题图甲所示的实验电路图补画完整。
实验的典型例题
A1
R1
某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据、绘制曲线尽量准确。
(3)该同学通过实验得出了小灯泡的I U图像
如题图乙所示。由图可知，随着电压的增加，
小灯泡的电阻逐渐______(选填“增大”或“
减小”)；当小灯泡上的电压为3.00V时，小
灯泡的电阻是______Ω(结果保留2位有效数
字)。
(4)该同学在获得了③中小灯泡的I U图像后，
又把两只这样的小灯泡并联，直接接在电动
势为4V、内阻为8Ω的电源上组成闭合回路。
请你利用图像计算此时一只小灯泡的功率约
为______W(结果保留2位有效数字)。
实验的典型例题
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