實驗《描繪小電珠的伏安特性曲線》》課件

《實驗《描繪小電珠的伏安特性曲線》》課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《實驗《描繪小電珠的伏安特性曲線》》課件（48頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?(1)描繪小電珠的伏安特性曲線。描繪小電珠的伏安特性曲線。 (2)分析伏安特性曲線的變化規(guī)律。分析伏安特性曲線的變化規(guī)律。 二、實驗原理二、實驗原理 用電流表測出流過小電珠的電流，用電壓表測出小電珠用電流表測出流過小電珠的電流，用電壓表測出小電珠兩端的電壓，測出多組兩端的電壓，測出多組(U，I)值，在值，在UI坐標(biāo)系中描出各對坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點，用一條平滑的曲線將這些點連起來。應(yīng)點，用一條平滑的曲線將這些點連起來。超鏈接超鏈接 三、實驗器材三、實驗器材 小電珠小電珠(3.8 V,0.3 A)或或(2.5 V,0.6 A)一個、電壓表一個、電壓表(03 V15 V)

2、與電流表與電流表(00.6 A3 A)各一個、滑動各一個、滑動變阻器變阻器(最大阻值最大阻值20 )一個、學(xué)生低壓直流電源一個、學(xué)生低壓直流電源(或電池或電池組組)、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆。、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆。 四、滑動變阻器的限流接法和分壓接法四、滑動變阻器的限流接法和分壓接法 1兩種接法比較兩種接法比較都是為了保都是為了保護(hù)電路元件護(hù)電路元件a端端b端端閉合閉合S前觸頭前觸頭位置位置分壓電路調(diào)分壓電路調(diào)節(jié)范圍大節(jié)范圍大負(fù)載負(fù)載R上電流上電流調(diào)節(jié)范圍調(diào)節(jié)范圍分壓電路調(diào)分壓電路調(diào)節(jié)范圍大節(jié)范圍大0UE負(fù)載負(fù)載R上電壓上電壓調(diào)節(jié)范圍調(diào)節(jié)范圍串、并聯(lián)關(guān)串、并聯(lián)關(guān)系不同系不

3、同兩種接法兩種接法電路圖電路圖對比說明對比說明分壓接法分壓接法限流接法限流接法 方式方式內(nèi)容內(nèi)容 由上表可以看出：滑動變阻器的分壓式接法中，電壓和電由上表可以看出：滑動變阻器的分壓式接法中，電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍很大，限流式接法較節(jié)能。流的調(diào)節(jié)范圍很大，限流式接法較節(jié)能。 2兩種接法的選擇兩種接法的選擇 (2)兩種接法的適用條件兩種接法的適用條件 限流式接法適合測量阻值小的電阻限流式接法適合測量阻值小的電阻(跟滑動變阻器的跟滑動變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動變阻器的總電阻還小總電阻相比相差不多或比滑動變阻器的總電阻還小)。 分壓式接法適合測量阻值較大的電阻分壓式接法適合測量阻值較大的電阻(一

4、般比滑動變一般比滑動變阻器的總電阻要大阻器的總電阻要大)。 如果如果Rx很小，限流式接法中滑動變阻器分得電壓較很小，限流式接法中滑動變阻器分得電壓較大，調(diào)節(jié)范圍也比較大。大，調(diào)節(jié)范圍也比較大。Rx很大時，分壓式接法中很大時，分壓式接法中Rx幾乎幾乎不影響電壓的分配，滑片移動時，電壓變化接近線性關(guān)系，不影響電壓的分配，滑片移動時，電壓變化接近線性關(guān)系，便于調(diào)節(jié)。便于調(diào)節(jié)。 若采用限流式接法不能控制電流滿足實驗要求，即若若采用限流式接法不能控制電流滿足實驗要求，即若滑動變阻器阻值調(diào)到最大時，待測電阻上的電流滑動變阻器阻值調(diào)到最大時，待測電阻上的電流(或電壓或電壓)仍仍超過電流表超過電流表(或電壓表

5、或電壓表)的量程，或超過待測電阻的額定電流的量程，或超過待測電阻的額定電流(或電壓或電壓)，則必須選用分壓式接法。，則必須選用分壓式接法。 若待測電阻的阻值比滑動變阻器總電阻大得多，以致若待測電阻的阻值比滑動變阻器總電阻大得多，以致在限流電路中，滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端時，待在限流電路中，滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端時，待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，此時，應(yīng)改用分壓測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，此時，應(yīng)改用分壓電路。電路。 若實驗中要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，則必須采用分壓式若實驗中要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，則必須采用分壓式電路。電路。 兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流

6、式接法，兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因為限流式接法電路簡單、耗能低。因為限流式接法電路簡單、耗能低。 五、實驗步驟五、實驗步驟 (1)確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外接確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外接法，滑動變阻器采用分壓式接法，按圖實法，滑動變阻器采用分壓式接法，按圖實81中的原中的原理圖連接好實驗電路。理圖連接好實驗電路。圖實圖實81 (2)把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最左端，接線把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最左端，接線經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)S。 (3)移動滑動變阻器滑片位置，測出移動滑動變阻器滑片位置，測出12組左右不同組左右不同的

7、電壓值的電壓值U和電流值和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格中，斷開，并將測量數(shù)據(jù)填入表格中，斷開開關(guān)開關(guān)S。I(A)3.83.63.22.82.42.01.6U(V)I(A)1.21.00.80.60.40.20U(V)(4)拆除電路，整理儀器。拆除電路，整理儀器。 六、數(shù)據(jù)處理六、數(shù)據(jù)處理 (1)在坐標(biāo)紙上以在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，以為橫軸，以I為縱軸，建立坐標(biāo)為縱軸，建立坐標(biāo)系。系。 (2)在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點。在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點。(坐標(biāo)系坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標(biāo)紙為宜坐標(biāo)紙為宜) (3

8、)將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到小將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到小電珠的伏安特性曲線。電珠的伏安特性曲線。 七、注意事項七、注意事項 (1)電路的連接方式：電路的連接方式： 電流表應(yīng)采用外接法：因為小電珠電流表應(yīng)采用外接法：因為小電珠(3.8 V,0.3 A)的的電阻很小，與電阻很小，與00.6 A的電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影的電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大。響很大。 滑動變阻器應(yīng)采用分壓式連接：目的是使小電珠兩滑動變阻器應(yīng)采用分壓式連接：目的是使小電珠兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化。端的電壓能從零開始連續(xù)變化。 (2)閉合開關(guān)閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠前

9、，滑動變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得電壓為零的一端，使開關(guān)閉合時小電珠的電壓從零開分得電壓為零的一端，使開關(guān)閉合時小電珠的電壓從零開始變化，同時也是為了防止開關(guān)剛閉合時因小電珠兩端電始變化，同時也是為了防止開關(guān)剛閉合時因小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲。壓過大而燒壞燈絲。 (3)IU圖線在圖線在U01.0 V左右將發(fā)生明顯彎曲，故左右將發(fā)生明顯彎曲，故在在U1.0 V左右繪點要密，以防出現(xiàn)較大誤差。左右繪點要密，以防出現(xiàn)較大誤差。 (4)當(dāng)小電珠的電壓接近額定值時要緩慢增加，到額當(dāng)小電珠的電壓接近額定值時要緩慢增加，到額定值記錄定值記錄I后馬上斷開開關(guān)。后馬上斷開開關(guān)。 (5)誤差較大的點要舍去，

10、誤差較大的點要舍去，IU圖線應(yīng)是平滑曲線圖線應(yīng)是平滑曲線而非折線。而非折線。 八、誤差分析八、誤差分析 (1)由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻對電路的影響會帶來誤差。對電路的影響會帶來誤差。 (2)電流表、電壓表的讀數(shù)帶來誤差，要嚴(yán)格按照電流表、電壓表的讀數(shù)帶來誤差，要嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)。讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)。 (3)在坐標(biāo)紙上描點、作圖帶來操作誤差。在坐標(biāo)紙上描點、作圖帶來操作誤差。 實驗原理與操作實驗原理與操作 例例1(2012安徽高考安徽高考)圖實圖實82為為“測繪小燈泡測繪小燈泡伏安特性曲線伏安特性曲線”實驗的實物電路圖，已知小燈泡額定電實驗的

11、實物電路圖，已知小燈泡額定電壓為壓為2.5 V。圖實圖實82 (1)完成下列實驗步驟：完成下列實驗步驟： 閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，_； 閉合開關(guān)后，逐漸移動變阻器的滑片，閉合開關(guān)后，逐漸移動變阻器的滑片，_； 斷開開關(guān)，斷開開關(guān)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小燈泡燈絲的根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。伏安特性曲線。 (2)在虛線框中畫出與實物電路相應(yīng)的電路圖。在虛線框中畫出與實物電路相應(yīng)的電路圖。 解析解析(1)滑動變阻器在最左端時，小燈泡電壓最滑動變阻器在最左端時，小燈泡電壓最小，為了保護(hù)小燈泡不被燒壞，因此在閉合開關(guān)前，滑動小，為了保護(hù)小燈泡不被燒

12、壞，因此在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)處在最左端。在調(diào)節(jié)滑動變阻器時，應(yīng)變阻器的滑片應(yīng)處在最左端。在調(diào)節(jié)滑動變阻器時，應(yīng)注意電壓表的示數(shù)，不能超過小燈泡的額定電壓。注意電壓表的示數(shù)，不能超過小燈泡的額定電壓。 答案答案(1)使它靠近變阻器左端的接線柱使它靠近變阻器左端的接線柱 增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達(dá)到額定電壓組讀數(shù)，直至電壓達(dá)到額定電壓 (2)如圖實如圖實83所示所示圖實圖實83題組演練題組演練1在描繪小燈泡的伏安特性曲線時，采用如圖實在描繪小燈泡的伏安特性曲線時，采用如圖實84所示的電路，實驗中發(fā)現(xiàn)移動滑動

13、變阻器的滑片時，所示的電路，實驗中發(fā)現(xiàn)移動滑動變阻器的滑片時，電流表的示數(shù)變化而電壓表的指針不動，下列原因電流表的示數(shù)變化而電壓表的指針不動，下列原因可能的是可能的是 () 圖實圖實84A燈泡中燈絲已燒斷燈泡中燈絲已燒斷B滑片接觸不良滑片接觸不良C燈泡內(nèi)部短路燈泡內(nèi)部短路D滑動變阻器滑動變阻器A端接觸不良端接觸不良解析：由圖知，若電壓表的電阻無窮大，移動滑片時，因電解析：由圖知，若電壓表的電阻無窮大，移動滑片時，因電流表示數(shù)有變化，故和電流表串聯(lián)的回路中不存在斷點，故流表示數(shù)有變化，故和電流表串聯(lián)的回路中不存在斷點，故A錯。若滑片接觸不良，電路中不可能有電流，故錯。若滑片接觸不良，電路中不可能

14、有電流，故B錯。若滑動錯。若滑動變阻器變阻器A端接觸不良，滑片移動時電流表和電壓表讀數(shù)均變化，端接觸不良，滑片移動時電流表和電壓表讀數(shù)均變化，故故D錯。若燈泡內(nèi)部短路則燈泡兩端電壓為零，電壓表指針不錯。若燈泡內(nèi)部短路則燈泡兩端電壓為零，電壓表指針不變，移動滑片時，只有電流表指針變化，故選變，移動滑片時，只有電流表指針變化，故選C。答案：答案：C2如圖實如圖實85甲所示是某實驗小組測定電阻約為甲所示是某實驗小組測定電阻約為10 的小燈泡的伏安特性曲線的電路圖，圖乙是他們按照的小燈泡的伏安特性曲線的電路圖，圖乙是他們按照圖甲所示的電路在實物上連線的示意圖，教師檢查發(fā)圖甲所示的電路在實物上連線的示意

15、圖，教師檢查發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線的一端接錯了地方，請你在圖乙中的這現(xiàn)有一根導(dǎo)線的一端接錯了地方，請你在圖乙中的這根連線上畫上根連線上畫上“”，并直接在圖上畫出這根導(dǎo)線的，并直接在圖上畫出這根導(dǎo)線的正確連線。正確連線。圖實圖實85解析：由題圖甲可看出，測量小燈泡的伏安特性曲解析：由題圖甲可看出，測量小燈泡的伏安特性曲線的供電電路圖是分壓式接法，測量電路是安培表線的供電電路圖是分壓式接法，測量電路是安培表外接法。正確連線如圖所示。外接法。正確連線如圖所示。答案：見解析答案：見解析數(shù)據(jù)處理與誤差分析數(shù)據(jù)處理與誤差分析 例例2表格中所列數(shù)據(jù)是測量小電珠表格中所列數(shù)據(jù)是測量小電珠UI關(guān)系的關(guān)系的實驗數(shù)據(jù)：實驗

16、數(shù)據(jù)： 0.2150.2050.1950.1800.1500.1000.0500.000I(A)3.02.52.01.51.00.50.20.0U(V) (1)分析表格內(nèi)實驗數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選用的實驗電路分析表格內(nèi)實驗數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選用的實驗電路圖是圖實圖是圖實86中的中的_(選填選填“甲甲”或或“乙乙”)；圖實圖實86 (2)在圖實在圖實87所示的方格紙內(nèi)畫出小電珠的所示的方格紙內(nèi)畫出小電珠的UI曲線。分析曲線可知小電珠的電阻值隨曲線。分析曲線可知小電珠的電阻值隨I變大而變大而_(選填選填“變大變大”“”“變小變小”或或“不變不變”)；圖實圖實87 (3)如圖實如圖實88所示，用一個定值電阻所示，

17、用一個定值電阻R和和兩個上述小電珠組成串并聯(lián)電路，連接到內(nèi)阻兩個上述小電珠組成串并聯(lián)電路，連接到內(nèi)阻不計、電動勢為不計、電動勢為3 V的電源上。已知流過電阻的電源上。已知流過電阻R的電流是流過電珠的電流是流過電珠L2電流的兩倍，則流過電珠電流的兩倍，則流過電珠L1的電流的電流約為約為_A。圖實圖實88 解析解析(1)從表中數(shù)據(jù)可看出，電珠兩端電壓可以從零從表中數(shù)據(jù)可看出，電珠兩端電壓可以從零開始調(diào)節(jié)，這說明滑動變阻器應(yīng)選用分壓接法，故應(yīng)選用甲開始調(diào)節(jié)，這說明滑動變阻器應(yīng)選用分壓接法，故應(yīng)選用甲圖。圖。 (2)在方格紙上根據(jù)在方格紙上根據(jù)UI數(shù)據(jù)描點、連線，其數(shù)據(jù)描點、連線，其UI圖象圖象如圖實

18、如圖實89所示。隨所示。隨U和和I的增大，圖線上各點與坐標(biāo)原點的增大，圖線上各點與坐標(biāo)原點連線的斜率越來越大，故其電阻變大。連線的斜率越來越大，故其電阻變大。圖實圖實89 (3)因流過電阻因流過電阻R的電流是流過電珠的電流是流過電珠L2電流的兩倍，電流的兩倍，則流過燈則流過燈L1的電流是流過燈的電流是流過燈L2電流的電流的3倍，而燈倍，而燈L1、L2兩端的電壓之和為兩端的電壓之和為3 V，在，在(2)描出的描出的UI圖象中，找圖象中，找出一個電流出一個電流I對應(yīng)的電壓對應(yīng)的電壓U1，再找出，再找出3I對應(yīng)的電壓對應(yīng)的電壓U2，直到直到U1U23 V為止。為止。 最后得出結(jié)果，流過電珠最后得出結(jié)

19、果，流過電珠L1的電流為的電流為0.21 A 答案答案(1)甲甲(2)UI圖線見解析變大圖線見解析變大(3)0.21題組演練題組演練3(2011廣東高考廣東高考)在在“描繪小電珠的伏安特性曲線描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗實驗中，所用器材有：小電珠中，所用器材有：小電珠(2.5 V,0.6 W)，滑動變阻器，滑動變阻器，多用電表，電流表，學(xué)生電源，開關(guān)，導(dǎo)線若干。多用電表，電流表，學(xué)生電源，開關(guān)，導(dǎo)線若干。(1)粗測小電珠的電阻，應(yīng)選擇多用電表粗測小電珠的電阻，應(yīng)選擇多用電表_倍率倍率的電阻擋的電阻擋(請?zhí)顚懻執(zhí)顚憽?”“10”或或“100”)；調(diào)零后，；調(diào)零后，將表筆分別與小電珠的兩極連接，

20、示數(shù)如圖實將表筆分別與小電珠的兩極連接，示數(shù)如圖實810甲所示，結(jié)果為甲所示，結(jié)果為_。圖實圖實810(2)實驗中使用多用電表測量電壓，請根據(jù)實驗原理圖實驗中使用多用電表測量電壓，請根據(jù)實驗原理圖乙完成實物圖實乙完成實物圖實811中的連線。中的連線。圖實圖實811(3)開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于置于_端。為使小電珠亮度增加，端。為使小電珠亮度增加，P應(yīng)由中點向應(yīng)由中點向_端滑動。端滑動。(4)下表為電壓等間隔變化測得的數(shù)據(jù)，為了獲得更準(zhǔn)確下表為電壓等間隔變化測得的數(shù)據(jù)，為了獲得更準(zhǔn)確的實驗圖象，必須在相鄰數(shù)據(jù)點的實驗圖象，必須在相鄰數(shù)據(jù)點_間多測幾組

21、數(shù)間多測幾組數(shù)據(jù)據(jù)(請?zhí)顚懻執(zhí)顚憽癮b”“bc”“cd”“de”或或“ef”)。0.2440.2160.1850.1560.1220.000I/A2.502.001.501.000.500.00U/Vfedcba數(shù)據(jù)點數(shù)據(jù)點解析：解析：(1)因為小電珠的電阻比較小，故應(yīng)該選因為小電珠的電阻比較小，故應(yīng)該選“1”倍倍率，由題圖讀得電阻為率，由題圖讀得電阻為7.5 。(2)因為小電珠的電阻比較小，故伏安法測量時應(yīng)該用電因為小電珠的電阻比較小，故伏安法測量時應(yīng)該用電流表外接法，測量的電壓應(yīng)該從零開始，故滑動變阻器流表外接法，測量的電壓應(yīng)該從零開始，故滑動變阻器要用分壓式接法，實物連接如圖所示。要用分

22、壓式接法，實物連接如圖所示。(3)開關(guān)閉合前滑片開關(guān)閉合前滑片P應(yīng)置于應(yīng)置于a端，為了使小電珠亮度增加，端，為了使小電珠亮度增加，應(yīng)使滑片從中點向應(yīng)使滑片從中點向b端滑動。端滑動。(4)ab之間電流增加了之間電流增加了0.122 A，其他段電流依次增加了，其他段電流依次增加了0.03 A左右，所以需要在左右，所以需要在ab之間將電流分為之間將電流分為0.030 A、0.060 A、0.090 A，分別測出相應(yīng)的電壓值。，分別測出相應(yīng)的電壓值。答案：答案：(1)17.5(2)見解析圖見解析圖(3)ab(4)ab4(2012四川高考四川高考)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡

23、L的的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：伏安特性曲線，可供選用的器材如下：小燈泡小燈泡L，規(guī)格，規(guī)格“4.0 V,0.7 A”；電流表電流表A1，量程，量程3 A，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為0.1 ；電流表電流表A2，量程，量程0.6 A，內(nèi)阻，內(nèi)阻r20.2 ；電壓表電壓表V，量程，量程3 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻rV9 k；標(biāo)準(zhǔn)電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻R1，阻值，阻值1 ；標(biāo)準(zhǔn)電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻R2，阻值，阻值3 k；滑動變阻器滑動變阻器R，阻值范圍，阻值范圍010 ；學(xué)生電源學(xué)生電源E，電動勢，電動勢6 V，內(nèi)阻不計；，內(nèi)阻不計；開關(guān)開關(guān)S及導(dǎo)線若干。及導(dǎo)線若干。圖實圖實812圖實圖實813(1)甲同學(xué)設(shè)計了如圖實甲同學(xué)設(shè)

24、計了如圖實812甲所示的電路來進(jìn)行測量，甲所示的電路來進(jìn)行測量，當(dāng)通過當(dāng)通過L的電流為的電流為0.46 A時，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，時，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，此時此時L的電阻為的電阻為_ 。(2)乙同學(xué)又設(shè)計了如圖實乙同學(xué)又設(shè)計了如圖實813甲所示的電路來進(jìn)行測甲所示的電路來進(jìn)行測量，電壓表指針指在最大刻度時，加在量，電壓表指針指在最大刻度時，加在L上的電壓值是上的電壓值是_ V。(3)學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計電路。請你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所線，需要重新設(shè)計電路。請你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材，在圖實供

25、器材，在圖實813乙所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實驗電乙所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實驗電路圖。并在圖上標(biāo)明所選器材代號。路圖。并在圖上標(biāo)明所選器材代號。(2)電壓表與電阻電壓表與電阻R2串聯(lián)，電壓表兩端的電壓串聯(lián)，電壓表兩端的電壓3 V，根據(jù)，根據(jù)串聯(lián)電路電阻與電壓的關(guān)系，電阻串聯(lián)電路電阻與電壓的關(guān)系，電阻R2兩端的電壓為兩端的電壓為1 V，燈泡燈泡L兩端的電壓為電壓表和電阻兩端的電壓為電壓表和電阻R2兩端的電壓之和，兩端的電壓之和，即為即為4 V；(3)如圖所示。如圖所示。答案：答案：(1)5(2)4(3)見解析圖見解析圖實驗的改進(jìn)與創(chuàng)新實驗的改進(jìn)與創(chuàng)新 例例3(2012丹東調(diào)研丹東調(diào)研)小燈泡燈絲的電阻

26、會隨溫度小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大，因而引起功率變化。一研究性學(xué)習(xí)小組在的升高而變大，因而引起功率變化。一研究性學(xué)習(xí)小組在實驗室通過實驗研究這一問題，實驗室備有的器材是：電實驗室通過實驗研究這一問題，實驗室備有的器材是：電壓表壓表(03 V，約，約3 k)，電流表，電流表(00.6 A，約，約0.1 )，電，電池，開關(guān)，滑動變阻器，待測小燈泡，導(dǎo)線若干。實驗時，池，開關(guān)，滑動變阻器，待測小燈泡，導(dǎo)線若干。實驗時，要求小燈泡兩端電壓從要求小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓。逐漸增大到額定電壓。 (1)在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖。在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖。 (2)根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)描繪出如

27、圖實根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)描繪出如圖實814所示的所示的UI圖象，小燈泡電壓隨電流變化曲線，由此可知，小圖象，小燈泡電壓隨電流變化曲線，由此可知，小燈泡電阻燈泡電阻R隨溫度的升高而隨溫度的升高而_。(填：變大、不變、填：變大、不變、變小變小)圖實圖實814 (3)如果一電池的電動勢為如果一電池的電動勢為2 V，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為2.5 。請你。請你根據(jù)上述實驗的結(jié)果，確定小燈泡接在該電池的兩端，根據(jù)上述實驗的結(jié)果，確定小燈泡接在該電池的兩端，小燈泡的實際功率是小燈泡的實際功率是_ W。 解析解析根據(jù)題目要求，小燈泡兩端電壓從根據(jù)題目要求，小燈泡兩端電壓從0逐漸增逐漸增大到額定電壓，應(yīng)該設(shè)計成分壓電路；由

28、于小燈泡電阻大到額定電壓，應(yīng)該設(shè)計成分壓電路；由于小燈泡電阻不大，電流表內(nèi)接。由小燈泡電壓隨電流變化曲線可知，不大，電流表內(nèi)接。由小燈泡電壓隨電流變化曲線可知，圖線上點的縱橫坐標(biāo)比值隨電流的增大而增大，說明小圖線上點的縱橫坐標(biāo)比值隨電流的增大而增大，說明小燈泡的電阻燈泡的電阻R隨電流的增大而增大。而電流增大則導(dǎo)致燈隨電流的增大而增大。而電流增大則導(dǎo)致燈絲溫度升高，所以小燈泡的電阻絲溫度升高，所以小燈泡的電阻R隨溫度隨溫度T升高而增大。升高而增大。在題給的小燈泡電壓隨電流變化曲線上作出電池的伏安在題給的小燈泡電壓隨電流變化曲線上作出電池的伏安特性曲線，該曲線與小燈泡電壓隨電流變化曲線的交點特性曲

29、線，該曲線與小燈泡電壓隨電流變化曲線的交點對應(yīng)的縱橫坐標(biāo)值對應(yīng)的縱橫坐標(biāo)值(0.40,1.10)即為小燈泡的電壓和電流，即為小燈泡的電壓和電流，小燈泡的實際功率是小燈泡的實際功率是PUI1.100.40 W0.44 W。圖實圖實815答案答案(1)實驗電路圖如圖實實驗電路圖如圖實816所示。所示。圖實圖實816(2)變大變大(3)0.44(0.390.48都得分都得分) 一、本題創(chuàng)新點分析一、本題創(chuàng)新點分析 1.源于教材源于教材本例所用的器材和實驗電路圖與教本例所用的器材和實驗電路圖與教材實驗是相同的。材實驗是相同的。 2.高于教材高于教材本例的實驗?zāi)康牟皇敲枥L小燈泡的本例的實驗?zāi)康牟皇敲枥L小

30、燈泡的伏安特性曲線，而是研究功率的變化規(guī)律。伏安特性曲線，而是研究功率的變化規(guī)律。 二、本實驗還可以從以下方面進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新二、本實驗還可以從以下方面進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新 實驗器材的創(chuàng)新實驗器材的創(chuàng)新 如何測定和描繪一只標(biāo)有如何測定和描繪一只標(biāo)有“220 V，40 W”的白熾的白熾燈絲的伏安特性曲線？燈絲的伏安特性曲線？ 提示：可以利用交流電及可調(diào)變壓器來進(jìn)行測定。提示：可以利用交流電及可調(diào)變壓器來進(jìn)行測定。題組演練題組演練5太陽能是一種清潔、太陽能是一種清潔、“綠色綠色”能源。在我國上海舉辦能源。在我國上海舉辦的的2010年世博會上，大量利用了太陽能電池。太陽能電年世博會上，大量利用了太陽能電池。太陽

31、能電池在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照池在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電學(xué)器件。某實驗小組根據(jù)測繪小時，可以視為一個電學(xué)器件。某實驗小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，探究一個太陽能電池?zé)襞莘蔡匦郧€的實驗方法，探究一個太陽能電池在沒有光照時在沒有光照時(沒有儲存電能沒有儲存電能)的的IU特性。所用的器特性。所用的器材包括：太陽能電池，電源材包括：太陽能電池，電源E，電流表，電流表A，電壓表，電壓表V，滑動變阻器滑動變阻器R，開關(guān)，開關(guān)S及導(dǎo)線若干。及導(dǎo)線若干。(1) 為了達(dá)到上述目的，請將圖實為了達(dá)到上述目的，請將圖實817甲連成一個完甲連成

32、一個完整的實驗電路圖。整的實驗電路圖。(2)該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，描點繪出了如圖乙該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，描點繪出了如圖乙所示的所示的IU圖象，由圖可知，當(dāng)電壓小于圖象，由圖可知，當(dāng)電壓小于2.00 V時，太時，太陽能電池的電阻陽能電池的電阻_(填填“很大很大”或或“很小很小”)；當(dāng)；當(dāng)電壓為電壓為2.80 V時，太陽能電池的電阻約為時，太陽能電池的電阻約為_。圖實圖實817解析：解析：(1)實驗電路如圖所示。實驗電路如圖所示。答案：答案：(1)見解析圖見解析圖(2)很大很大1.0103(9651 040)6(2013鄭州模擬鄭州模擬)如圖實如圖實818甲所示為某同學(xué)實驗甲所示為

33、某同學(xué)實驗得到的小燈泡燈絲電阻的得到的小燈泡燈絲電阻的UI關(guān)系曲線圖。關(guān)系曲線圖。圖實圖實818(1)在圖乙中畫出實驗電路圖在圖乙中畫出實驗電路圖(根據(jù)該電路圖可得到根據(jù)該電路圖可得到UI關(guān)系的完整曲線關(guān)系的完整曲線)，可用的器材有：電壓傳感器、電流，可用的器材有：電壓傳感器、電流傳感器、滑動變阻器傳感器、滑動變阻器(變化范圍變化范圍050 )、電動勢為、電動勢為6 V的電源的電源(不計內(nèi)阻不計內(nèi)阻)、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干。、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干。(2)如果將該小燈泡分別接入圖實如果將該小燈泡分別接入圖實819甲、乙兩個不甲、乙兩個不同電路，其中甲電路的電源為一節(jié)干電池，乙電路的電同電路，

34、其中甲電路的電源為一節(jié)干電池，乙電路的電源為三節(jié)干電池，每節(jié)干電池的電動勢為源為三節(jié)干電池，每節(jié)干電池的電動勢為1.5 V，內(nèi)電，內(nèi)電阻為阻為1.5 ，定值電阻，定值電阻R18 ，則接入，則接入_(選填選填“甲甲”或或“乙乙”)電路時，小燈泡較亮些。電路時，小燈泡較亮些。圖實圖實819(3)在電路乙中，小燈泡消耗的電功率為在電路乙中，小燈泡消耗的電功率為_ W。(4)若將電路乙中的電阻若將電路乙中的電阻R替換為另一個完全相同的小替換為另一個完全相同的小燈泡，其他條件不變，則此時電源內(nèi)部的發(fā)熱功率為燈泡，其他條件不變，則此時電源內(nèi)部的發(fā)熱功率為_ W。解析：由于要畫出解析：由于要畫出UI關(guān)系的完

35、整曲線，必須用分壓接法關(guān)系的完整曲線，必須用分壓接法畫出實驗電路圖。分別在小燈泡燈絲電阻的畫出實驗電路圖。分別在小燈泡燈絲電阻的UI關(guān)系曲線關(guān)系曲線圖上畫出電源的伏安特性曲線，與小燈泡燈絲電阻的圖上畫出電源的伏安特性曲線，與小燈泡燈絲電阻的UI關(guān)系曲線交點即為工作點。顯然接入甲電路時，燈泡中電關(guān)系曲線交點即為工作點。顯然接入甲電路時，燈泡中電流較大，小燈泡較亮些。在電路乙中，小燈泡消耗的電功流較大，小燈泡較亮些。在電路乙中，小燈泡消耗的電功率為率為PUI10.15 W0.15 W。若將電路乙中的電阻。若將電路乙中的電阻R替換為另一個完全相同的小燈泡，其他條件不變，可等效替換為另一個完全相同的小

36、燈泡，其他條件不變，可等效為電動勢為為電動勢為2.25 V，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為2.25 的電池連接一個燈泡，的電池連接一個燈泡，在小燈泡燈絲電阻的在小燈泡燈絲電阻的UI關(guān)系曲線圖上畫出電源關(guān)系曲線圖上畫出電源(電動電動勢勢2.25 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻2.25 )的伏安特性曲線，與小燈泡燈絲的伏安特性曲線，與小燈泡燈絲電阻的電阻的UI關(guān)系曲線交點對應(yīng)的橫坐標(biāo)值為電源輸出關(guān)系曲線交點對應(yīng)的橫坐標(biāo)值為電源輸出電流電流I0.26 A，此時電源內(nèi)部的發(fā)熱功率為，此時電源內(nèi)部的發(fā)熱功率為PI2r0.2624.5 W0.30 W。答案：答案：(1)實驗電路圖如圖所示。實驗電路圖如圖所示。(2)甲甲(3)0.15(4)0.30