1、實驗實驗:描繪小燈泡的伏安特性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線2【教法探析教法探析】實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?描繪小燈泡的伏安特性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線2分析小燈泡伏安特性曲線的變化規(guī)律分析小燈泡伏安特性曲線的變化規(guī)律實驗原理實驗原理用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組端的電壓，測出多組(U，I)值后，在值后，在UI坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點，用一條平滑的曲線將這些點坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點，用一條平滑的曲線將這些點連結(jié)起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線連結(jié)起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線3實驗器材實驗器材小燈泡、小燈泡、4 V6

2、 V學(xué)生電源、滑動變阻器、電壓表、電流學(xué)生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干表、開關(guān)、導(dǎo)線若干實驗步驟實驗步驟1連接電路：將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、連接電路：將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的電路電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的電路42測出小燈泡在不同電壓下的電流，移動滑動變阻器的測出小燈泡在不同電壓下的電流，移動滑動變阻器的觸頭位置，測出觸頭位置，測出12組左右不同的電壓值組左右不同的電壓值U和電流值和電流值I，并，并將測量數(shù)據(jù)填入表格將測量數(shù)據(jù)填入表格.U(V)00.2 0.40.60.81.01.2I(A)U(V) 1.62.

3、02.42.83.23.63.8I(A)53.畫出伏安特性曲線畫出伏安特性曲線(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)系為縱軸，建立坐標(biāo)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)系縱軸和橫坐標(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)整個坐標(biāo)紙為宜軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標(biāo)紙為宜)(3)將描出的點用平滑的曲線連結(jié)起來，就得到小燈泡的伏將描出的點用平滑的曲線連結(jié)起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線安特性曲線4拆除電路、整理儀器拆除電路、整理儀器【學(xué)法導(dǎo)引學(xué)法導(dǎo)引】誤差分析誤差分析1由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非

4、無窮大，對電路由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，對電路的影響會帶來誤差，電流表外接，則電流表示數(shù)偏大的影響會帶來誤差，電流表外接，則電流表示數(shù)偏大62測量時讀數(shù)帶來誤差測量時讀數(shù)帶來誤差3在坐標(biāo)紙上描點、作圖帶來誤差在坐標(biāo)紙上描點、作圖帶來誤差注意事項注意事項1本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值較小，因此本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值較小，因此測量電路必須采用電流表外接法測量電路必須采用電流表外接法2本實驗要作出本實驗要作出UI圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電流、電壓值，故控制電路必須采用分壓接法流、電壓值，故控制電路必須采用分壓接法3為保護元件不被燒毀，開關(guān)

5、閉合前變阻器滑片應(yīng)位于圖為保護元件不被燒毀，開關(guān)閉合前變阻器滑片應(yīng)位于圖中的中的b端端4加在小燈泡兩端的電壓不要超過其額定電壓加在小燈泡兩端的電壓不要超過其額定電壓75連圖線時曲線要平滑，不在圖線上的數(shù)據(jù)點應(yīng)均勻分連圖線時曲線要平滑，不在圖線上的數(shù)據(jù)點應(yīng)均勻分布在圖線兩側(cè)，絕對不要畫成折線布在圖線兩側(cè)，絕對不要畫成折線四、改進設(shè)想四、改進設(shè)想盡量選擇滿足實驗條件的更精密的電表，測量數(shù)值盡量盡量選擇滿足實驗條件的更精密的電表，測量數(shù)值盡量多，由于人工讀數(shù)和繪制伏安特性曲線時存在較大誤差，多，由于人工讀數(shù)和繪制伏安特性曲線時存在較大誤差，故可采用故可采用“DIS”數(shù)字化實驗系統(tǒng)來進行數(shù)據(jù)的采集和處

6、數(shù)字化實驗系統(tǒng)來進行數(shù)據(jù)的采集和處理，如圖所示，電流和電壓均可由傳感器測出，并能得理，如圖所示，電流和電壓均可由傳感器測出，并能得到盡可能多的連續(xù)的且差距不太大的數(shù)據(jù)，然后輸入電到盡可能多的連續(xù)的且差距不太大的數(shù)據(jù)，然后輸入電腦，由電腦對數(shù)據(jù)進行分析，對偏差很大的數(shù)據(jù)進行自腦，由電腦對數(shù)據(jù)進行分析，對偏差很大的數(shù)據(jù)進行自動取舍，再進行繪圖，便得到小燈泡的伏安特性曲線動取舍，再進行繪圖，便得到小燈泡的伏安特性曲線8例例1.在在“描繪小燈泡的伏安特性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，某同的實驗中，某同學(xué)測得電流電壓的數(shù)據(jù)如下表所示：學(xué)測得電流電壓的數(shù)據(jù)如下表所示：9電流電流I/mA2.75.

7、412.4 19.527.836.4電壓電壓U/V0.040.080.21 0.541.302.20電流電流I/mA47.156.169.681.793.2電壓電壓U/V3.524.776.909.12 11.46(1)用上表數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線；用上表數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線；(2)為了探究燈絲電阻與溫度的關(guān)系，已作出電阻隨電流的變?yōu)榱颂骄繜艚z電阻與溫度的關(guān)系，已作出電阻隨電流的變化曲線如圖所示，請指出圖線的特征，并解釋形成的原因化曲線如圖所示，請指出圖線的特征，并解釋形成的原因10【解析】【解析】(1)依據(jù)表中數(shù)據(jù)，適當(dāng)選擇坐標(biāo)系做出電壓依據(jù)表中數(shù)據(jù)，適當(dāng)選擇坐標(biāo)系做出電壓U隨

8、電流隨電流I變化關(guān)系曲線變化關(guān)系曲線UI圖如圖所示：圖如圖所示：1112【答案答案】見解析見解析例例2.為了測定和描繪一只標(biāo)有為了測定和描繪一只標(biāo)有“220 V,40 W”的白熾燈絲的白熾燈絲的伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電調(diào)壓變壓的伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它只有一組線圈器是一種自耦變壓器，它只有一組線圈L，繞在閉合的環(huán)，繞在閉合的環(huán)形鐵芯上，輸入端接在形鐵芯上，輸入端接在220 V交流電源的火線和零線間，交流電源的火線和零線間，輸出端有一個滑動觸頭輸出端有一個滑動觸頭P，移動它的位置，就可以使輸出，移動它的位置，就可以使輸出電壓在電壓在0250

9、V之間連續(xù)變化，之間連續(xù)變化，13如圖中畫出的是調(diào)壓變壓器的電路圖符號實驗室內(nèi)備有如圖中畫出的是調(diào)壓變壓器的電路圖符號實驗室內(nèi)備有交流電壓表、交流電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等實交流電壓表、交流電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等實驗必備器材驗必備器材(1)在圖中完成實驗電路圖，要求在額定電壓下測得的數(shù)在圖中完成實驗電路圖，要求在額定電壓下測得的數(shù)據(jù)誤差盡量小據(jù)誤差盡量小14(2)說明按你的實驗電路進行測量時，在電壓較高段與電壓說明按你的實驗電路進行測量時，在電壓較高段與電壓較低段進行比較，哪段的系統(tǒng)誤差較大？為什么？較低段進行比較，哪段的系統(tǒng)誤差較大？為什么？(3)如果根據(jù)測量結(jié)果作出的該燈泡

10、的伏安特性曲線如圖所如果根據(jù)測量結(jié)果作出的該燈泡的伏安特性曲線如圖所示，試根據(jù)圖線確定：把兩只完全相同的示，試根據(jù)圖線確定：把兩只完全相同的“220 V,40 W”的的白熾燈串聯(lián)接在白熾燈串聯(lián)接在220 V交流電源的火線和零線間時，兩只交流電源的火線和零線間時，兩只燈所消耗的總功率是多大？燈所消耗的總功率是多大？15【解析】【解析】(1)該設(shè)計是該設(shè)計是“描繪小燈泡的伏安特性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線”實實驗知識的遷移和拓展，將變壓器接入電路，開關(guān)接火線，驗知識的遷移和拓展，將變壓器接入電路，開關(guān)接火線，采用伏安法測出采用伏安法測出U、I值，安培表內(nèi)接值，安培表內(nèi)接(2)在電壓較低段誤差大因為電壓低時燈泡消耗的實際功在電壓較低段誤差大因為電壓低時燈泡消耗的實際功率小，燈絲溫度低，電阻小，對內(nèi)接法而言，安培表的分率小，燈絲溫度低，電阻小，對內(nèi)接法而言，安培表的分壓大，系統(tǒng)誤差大壓大，系統(tǒng)誤差大(3)兩只白熾燈串聯(lián)后分壓各為兩只白熾燈串聯(lián)后分壓各為110 V，由燈泡的伏安特性，由燈泡的伏安特性曲線可讀出此時的工作電流約為曲線可讀出此時的工作電流約為0.15 A，故，故P0.151102 W33 W.16【答案答案】(1)如圖所示如圖所示(2)在電壓較低段誤差大因為電