描绘小灯泡的伏安特性曲线.doc

沁阳市物理备课组主备范全功杨利花审定张德华2007年12月18日第页共NUMPAGES5页实验描绘小灯泡的伏安特性曲线知识目标一、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二、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。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，其阻值变化，从而了解它的导电特性。三、实验器材VA×小灯泡、电压表、电流表、4V～6V学生电源、滑动变阻器、导线若干、电健等四、实验电路图；1、线路原理图因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以测量电路应该选用安培表外接法。因为作图需要多个点，所以控制电路选用滑动变阻器分压式接法。2、实物接线图（1）先连好电源、电键、滑动变阻器所组成的串联电路（滑动变阻接下面两个接线柱）（2）将小灯泡、电流表串联好，再接到滑动变阻器的两个接线柱上（一上一下）（3）最后将伏特表并接在小灯泡的两端。（4）注意滑动变阻器的滑动触头实验初应在使小灯泡短路的位置。（5）注意安培表、伏特表的量程和正负接线柱（若选用的是标有“3.8V0.3A”的小灯泡，电流表应选用0-0.6A量程；电压表开始时应选用0-3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0-15V量程。五、实验步骤：1．按图连接好电路。2．检查无误后，将滑片调节至最左边附近、闭合电键，读出一组U、I值，记录于表格。3．再调节滑线变阻器的滑片到不同位置，读出十二组不同的U、I值，记录于表格。4．断开电键，整理好器材。5．在坐标纸上以I为横轴，以U为纵轴、并选取适当的单位。6．用描点法在坐标纸上标出各组U、I值的对应点位置。7．用平滑曲线将各点依次连接起来。8．分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律。记录表格：次数n123456789101112电压U电流I六、实验注意事项.对“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,应明确以下几点:1.由欧姆定律可知,对一纯电阻用电器,有I=U/R.因此,当R为定值时,I—U图线应为一过原点的直线.但由于小灯泡的灯丝在其两端电压由0增至额定电压过程中,灯丝温度由室温升高到近2000℃,因此灯丝电阻率有明显增大,故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线.2.实验用的小灯泡通常为“3.8V0.3A”一类小电珠,其在白炽状态下电阻很小,在室温下电阻更小,因此为减小实验误差,测量电路应采用电流表外接法.3.为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化,滑动变阻器应采用分压式连接.规律方法1、对电路的连接：用图（a）中所给的实验器材测量一个“12V，5W”的小灯泡在不同电压下的功率，其中电流表有3A，0.6A两档，内阻可忽略，电压表有15V，3V两档，内阻很大，测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V调到12V。图a0123A00.20.40.60.60.33图b(1)按要求在实物图上连线(2)其次测量时电流表的指针位置如图（b）所示，其计数为A解析：对于“12V，5W”的小灯泡其额定电流大约是I=5/12A<0.6A，故安培表的量程应选0-0.6A，根据测量要求，电压连续地从0V调到12V，应接成分压电路，又因为电流表内阻可忽略，电压表内阻很大，对电路无影响，电流表内接或外接都可以，故电路连接如图所示。电流表读数为0.245A2、对图线的分析能力例2、一个标有“220V，60W”的白炽灯泡，加上的电压U由0逐渐增大到220V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用图像表示，题中给出的四个图线中，肯定不符合实际的是（）0UIA0UIB0UIC0UID解析：利用图像斜率的物理意义——表示电阻这一知识点解题，U—I图像的意义，斜率表示电阻，斜率越大，电阻越大。如果是曲线，电阻可用该点与O点连线的斜率表示，温度越高，电阻率越大，电阻也越大。灯泡在电压加大过程中，灯丝中的电流增大，温度升高，电阻变大，所以B对，A图表示电阻不变，C表示电阻变小，D表示先变大，后变小，答案ACD答案：ACD试题展示1、某灯泡两端的电压为1V时,其电流为0.2A,当电压为2V时,其电流为0.3A,那么电压为1.5V时,则()A.其电流一定为0.25AB.其电流一定大于0.25A而小于0.3AC.其电流一定大于0.2A而小于0.25AD.以上说法均不对答:B.分析:分析易知,电压为1.5V时,灯丝电阻5Ω<R<20/3Ω,所以当电压为1.5V时,其电流将大于.3、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,已备有以下器材:小灯泡、电压表、电流表、学生电源、开关,还需要的器材是.答:滑动变阻器,坐标纸.4、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”