高中物理第3章恒定電流學案（打包7套）魯科版.zip

高中物理第3章恒定電流學案（打包7套）魯科版.zip,高中物理,恒定,電流,打包,魯科版 第6節(jié)　實驗：描繪小燈泡的伏安特性曲線 一、實驗?zāi)康? 1．描繪小燈泡的伏安特性曲線． 2．分析I-U曲線的變化規(guī)律． 二、實驗原理 1．實驗電路：小燈泡的電阻很小，電流表采用外接法；因電壓要求從零開始連續(xù)變化，故滑動變阻器采用分壓式接法． 圖3-6-1 2．曲線形狀：以I為縱軸、U為橫軸畫出小燈泡的I-U圖線，由于金屬的電阻率(電阻)隨溫度的升高而增大，其伏安特性曲線不是一條直線． 3．滑動變阻器的兩種接法： (1)兩種接法的比較. 名稱 限流接法 分壓接法 電路圖 閉合開關(guān)前滑片位置 使滑動變阻器所用的電阻最大(電阻R的電流最小)，滑片應(yīng)位于最左端 使滑動變阻器與負載R并聯(lián)的電阻為零(R的電流、電壓為零)，滑片應(yīng)位于最左端 負載兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍 U～U 0～U 通過負載的電流調(diào)節(jié)范圍 ～ 0～ 負載正常工作時電路的效率 電路中總電流等于負載R的電流，電路效率較高 電路中總電流大于負載R的電流，電路效率較低 (2)兩種接法的選擇：由于限流式接法電路簡單，耗能低，所以通常采用滑動變阻器的限流式接法，但在以下三種情況中，必須選擇分壓式接法： a．當待測電阻遠大于滑動變阻器的最大電阻，且實驗要求的電壓變化范圍較大(或要求測量多組數(shù)據(jù))時，必須選用分壓電路． b．若采用限流接法，電路中實際電壓(或電流)的最小值仍超過負載電阻或電表的額定值時，只能采用分壓式接法． c．要求回路中某部分電路的電流或電壓實現(xiàn)從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)時(如測定導(dǎo)體的伏安特性，校對改裝后的電表等)，即大范圍內(nèi)測量時，必須采用分壓式接法． 三、實驗器材 小燈泡、4～6 V學生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標紙． 一、實驗步驟 1．按實驗電路圖連接電路，且使滑動變阻器的觸頭P滑至A端． 2．閉合開關(guān)，使觸頭P逐漸向B移動，測出12組不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格. 3．斷開開關(guān)，拆除電路，整理器材． 二、數(shù)據(jù)處理 1．列表格：將記錄的12組U、I值記錄在表格中. 實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6 U I 實驗次數(shù) 7 8 9 10 11 12 U I 2．描曲線：在坐標紙上以電流I為縱軸、電壓U為橫軸建立直角坐標系，描點繪出I-U曲線． 3．分析規(guī)律：分析曲線變化規(guī)律，分析曲線不是直線的原因． 三、誤差分析 1．測量時，未考慮電壓表的分流，造成測得的I值比真實值偏大，而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差． 2．測量時讀數(shù)不準，描繪I-U圖線時作圖不準確產(chǎn)生偶然誤差． 四、注意事項 1．描繪I-U圖線要求電壓、電流從零開始變化，因此滑動變阻器采用分壓接法．小燈泡的電阻較小，電流表采用外接法． 2．調(diào)節(jié)滑片時應(yīng)注意使電壓表的示數(shù)不要超過小燈泡的額定電壓，且要使實驗中測出的各組數(shù)據(jù)均勻，間隔大致相等． 3．作圖時兩坐標軸的標度要適當，盡量使測量數(shù)據(jù)畫出的圖線占滿坐標紙．連線時誤差較大的點要舍去，要用平滑的曲線而不能畫成折線. 實驗探究1　對實驗原理及器材選取的考查 　有一燈泡上標有“6 V　0.1 A”字樣，現(xiàn)要測量該燈泡的伏安特性曲線，有下列器材供選用： A．電壓表(0～5 V，內(nèi)阻2.0 kΩ) B．電壓表(0～10 V，內(nèi)阻3.0 kΩ) C．電流表(0～0.3 A，內(nèi)阻2.0 Ω) D．電流表(0～6 A，內(nèi)阻1.5 Ω) E．滑動變阻器(30 Ω，2 A) F．滑動變阻器(100 Ω，0.5 A) G．學生電源(直流9 V)及開關(guān)、導(dǎo)線等 (1)實驗中所用的電壓表應(yīng)選________，電流表應(yīng)選________，滑動變阻器應(yīng)選________． (2)畫出實驗電路圖，要求電壓從0 V開始測量． 【解析】　(1)電壓表的量程應(yīng)大于小燈泡的額定電壓6 V，故電壓表選B.小燈泡的額定電流0.1 A，故電流表選C.結(jié)合(2)的分析可知變阻器用分壓式，故選電阻較小的E. (2)小燈泡的電阻R＝＝＝60 Ω＜，故電流表應(yīng)用外接法；實驗數(shù)據(jù)包括電壓在零附近的數(shù)值，故變阻器只能接成分壓式，電路如圖所示． 【答案】　(1)B　C　E　(2)如圖所示 實驗探究2　對實驗數(shù)據(jù)處理的考查 　圖3-6-2甲為某同學測繪額定電壓為2.8 V小燈泡的I-U圖線的實驗電路圖． 圖3-6-2 (1)根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實驗電路連接成完整的實驗電路． (2)開關(guān)S閉合之前，圖乙中滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于________(選填“A端”、“B端”或“AB正中間”)． (3)實驗得到小燈泡的I-U曲線如圖3-6-3，由此可知小燈泡正常發(fā)光時的功率為________W. 圖3-6-3 【解析】　(1)按電路圖連實物如圖． (2)開關(guān)S閉合之前應(yīng)使用電器(小燈泡)處于被保護狀態(tài)，即剛閉合時使其兩端電壓很小，故選A端． (3)由I-U曲線當U＝2.8 V時，I＝0.28 A，由公式P＝UI正常發(fā)光的功率P＝0.784 W. 【答案】　(1)見解析圖　(2)A端　(3)0.784 4