1、,电路,实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线,第八章,1.实验目的 (1)描绘小灯泡的伏安特性曲线. (2)了解灯泡两端电压、通过灯泡电流和灯泡电阻的变化关系.,2.实验原理 (1)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结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线.在I-U坐标系中，图线的斜率等于 .,电阻的倒数,(2)小灯泡“3.8V，0.3A”的电阻很小，当它与电流表“00.6A”串联时，电流表的分压影响很大，故为准确描绘出小灯泡的伏安特性曲线，电流表应采用 ，为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化，滑动变阻
2、器应采用 连接.,外接法,分压式,3.实验器材小灯泡(3.8V，0.3A)一只，电压表(03V15V)，电流表(006A3A)各一只，滑动变阻器(20)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.,4.实验步骤 (1)确定电流表、电压表的量程，按图8-6-1连接好电路(注意开关应断开，滑动变阻器与灯泡并联的部分电阻为零).,图8-6-1,(2)闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较明显示数，记录一组电压U和电流I值. (3)用同样的方法测量并记录多组U和I值(均记入自己设计的表格中). (4)在坐标纸上建立一直角坐标系，纵轴表示电流，横轴表示电压，用平滑曲线
3、将各数据点连接起来，便得到伏安特性曲线. (5)整理实验器材.,5.注意事项 (1)实验前应先检查电流表、电压表的指针是否指零，不指零时要先转动定位螺丝使指针指零. (2)实验过程中，电压表量程变更：U3V时采用03V量程，当U3V时采用015V量程. (3)读数时，视线要与刻度盘垂直，力求读数准确.,(4)在电压接近灯泡额定电压值时，一定要慢慢移动触头位置，注意电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压. (5)两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸；且数据连接时不能连成折线，误差大的点应当舍去.,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，怎样选定电压表、电流表及滑动变阻器
4、等器材呢?在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，电压表、电流表和滑动变阻器的选择和确定往往是容易出错的地方，通常情况下，小灯泡的电阻较小，且额定电压不太高，允许通过的电流也不太大，电压表的量程一般选3V，电流表量程一般选0.6A即可.如果选用的量程太大，在实验时读数的误差较大.由于滑动变阻器要接成分压式，一般选用阻值较小的滑动变阻器.,小灯泡的伏安特性曲线某同学做“描绘小灯泡的伏安法特性曲线”实验，实验室提供了下表中的器材.,(1)为了使实验误差尽可能小，应选用的电流表是，电压表是. (2)若该同学已正确选用器材，并连接好部分实验电路，如图8-6-2.请在图中完成其余的电路连接，要求小灯泡两端
5、的电压能在02.5V范围连续变化，且尽可能减小实验误差.,图8-6-2,(3)该同学在正确完成实验后得到图8-6-3所示的伏安特性曲线，他从图线中得到“通过小灯泡的电流随电压的增大而增大”的规律.请你分析图线再写出两条规律： ; .,图8-6-3,(1)小灯泡的额定电流250mA，额定电压2.5V，为了使读数更精确，则电流表应选A1，电压表应选V1. (2)要求实验中小灯泡电压在02.5V范围连续变化，则滑动变阻器应连成分压式接法；实验尽可能减小误差，在小灯泡电阻不大的情况下，采用电流表外接法.电路连接如图.,(3)通过小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系；小灯泡的电阻随温度的升高而增大；
6、小灯泡的功率随温度的升高而增大；小灯泡的电流随电压的增大趋势逐渐平缓等.,本题前两问是实验题的常规知识，有创意的是第(3)问，是开放性问题.符合课改精神.既考查了分析图象的能力，又考查了语言表达能力.在总结规律时，答案不一定唯一，有道理就行，但关键是不能重复.,比如此题，如果说了小灯泡的电阻随温度的升高而增大，就不要再说小灯泡的电阻随电压的增大而增大了，二者其实是同一个意思.要从不同的角度去分析，比如，先由图线的形状说明是线性关系（直线）还是非线性关系（曲线），再说明纵横坐标物理量间的变化规律，还可以分析图线的斜率，说明这种变化的趋势是逐渐加强还是趋于平缓.,标有“12V，24W”的灯泡一个，
7、为了测定不同电压下该灯泡的消耗功率(电压2V12V)，现有如下器材： A.直流电源15V(内阻不计)； B.直流电流表00.6A3A(内阻约为1)； C.直流电流表060mA300mA(内阻约5);,D.直流电压表03V15V(内阻15k); E.直流电压表025V100V(内阻约200k); F.滑动变阻器10、5A； G.滑动变阻器1k、3A. (1)实验中除了导线、开关、灯泡外，上述器材应选用 (用序号字母表示). (2)为了使实验顺利进行，在如图8-6-4(甲)的实物图中已经完成部分连线，请完成剩余的连线.,(3)某同学测得灯丝电阻R与灯泡两端电压变化关系如图8-6-4(乙)所示，由图
8、可知，正常发光时灯丝的电阻是 .,图8-6-4,与热敏电阻特性有关的实验图8-6-5为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I-U关系曲线图.,图8-6-5,(1)为了通过测量得到图所示I-U关系的完整曲线，在图8-6-6(a)(b)两个电路中应选择的是图；简要说明理由(电源电动势为9V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0100). (2)在图8-6-6(c)电路中，电源电动势恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1250.由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为V；电阻R2的阻值为.,图8-6-6,(1)由图8-6-5可知，热敏电阻的阻值大于滑动变阻器的最大阻
9、值，并且加在热敏电阻的电压从零开始增大，图8-6-6(a)电路电压可从0V调到所需电压，调节范围较大.,(2)对图8-6-6(c)所示电路，由欧姆定律可得流过R1的电流I1= =36mA，设流过电流表的电流为I，则流过热敏电阻的电流值为I2=I-I1=34mA.由图8-6-5的I-U关系曲线可得到此时热敏电阻两端电压U=5.2V，进而得到电阻R2两端电压为U2=9V-5.2V=3.8V，其阻值 R2= =111.8.,本题是由热敏电阻的I-U关系曲线图来判断电路的接法，求解电路中其他电阻的阻值问题，它突出了读图能力和对电路的分析能力.,某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定).电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等. (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图8-6-7(a)的实物图上连线.,图8-6-7,(2)实验的主要步骤：正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关， ，断开开关；重复第步操作若干次，测得多组数据.,(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图8-6-7(b)的Rt关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的Rt关系式：R= + t() (保留3位有效数字).,
