1、1第十一章 電路及其應(yīng)用2 導(dǎo)體的電阻拓展 實驗：測燈泡的伏安特性曲線伏安法測電阻需注意的幾點事項1 電表的選擇：(1)首先保證電表的安全性：在實驗中保證電表不會被燒壞所以在伏安法電表的選擇中首先選 電壓表，電壓表一般略小于電源電動勢1 2(2)其次保證實驗的準確性：盡可能誤差小要求電表讀數(shù)不能小于量程的3，最好在3和量程之 間所以測電阻中電流表的選擇：一般根據(jù)所選電壓表量程除以被測元件的電阻獲得的電流進行選 擇(3)對測燈泡的伏安特性曲線：燈泡上標有額定電壓和額定功率電壓表的選擇：依據(jù)額定電 壓電流表的選擇：依據(jù)額定功率除以額定電壓獲得的電流2 電流表兩種不同接法的比較電流表內(nèi)接法電流表內(nèi)接

2、法由于電流表內(nèi)阻的分壓作用，電壓表 測量值偏大UR 測I RARxRx ，測量值偏大Rx RA ，Rx RARV,大電阻電流表外接法由于電壓表內(nèi)阻的分流作用，電流表測量 值偏大U R RV xRx RV ，Rx RARV,小電阻比較項目電路項目誤差原因測量結(jié)果適用條件R 測 I R Rx ，測量值偏小電流表外接法對用伏安法測電阻電路的選擇及誤差可總結(jié)為： “大內(nèi)偏大，小外偏小”即測大電阻采用電流 表內(nèi)接法，測量值比真實值偏大；測小電阻采用電流表外接法，測量值比真實值偏小3 滑動變阻器在電路中的接法選擇(1)滑動變阻器在電路中的兩種接法及其作用兩種接法 限流接法 分壓接法電路圖(圖中 R 為負載

3、電阻， R 為滑動變阻器)0閉合開關(guān)前滑片位置負載電阻 R 兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍通過電阻 R 的電流調(diào)節(jié)范圍滑片在最左端即開始時 R 兩 端的電壓為 00UU滑片在最左端，即保證滑動變阻 器接入電路中的阻值最大RUR RUR R R0RU U002電阻絲兩端的接線柱同時接入電 路，金屬桿兩端的接線柱只有一 個接入電路滑動變阻器上、下各有一個接線 柱接入電路使用的接線柱(2)兩種電路的選擇原則要求回路中的某部分電路的電壓從 0 開始連續(xù)變化，必須選擇分壓接法若題目所提供的實驗儀器、電表量程或電阻的最大允許電流不夠，則選擇分壓接法滑動變阻器的最大阻值遠小于被測電阻或電路中串聯(lián)的其他電阻時，必須選擇分

4、壓接法分壓接法、限流接法都可以時，因為采用限流接法能耗小，優(yōu)先采用限流接法 【實驗?zāi)康摹? 描繪小燈泡的伏安特性曲線2 分析圖象規(guī)律 【實驗原理】根據(jù)歐姆定律， 在純電阻電路中， 電阻兩端的電壓和通過電阻的電流呈線性關(guān)系， 即 UI 圖線是一條過原點的直線但是實際電路中由于各種因素的影響， UI 圖線就可能不是直線用伏安法分別測出燈泡兩端電壓及流過的電流便可繪出 UI 圖線，其原理圖如圖所示【實驗器材】小燈泡一只，電壓表、電流表各一只，滑動變阻器(20 歐姆)一只，電池一組，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干【實驗步驟】1確定電壓表的量程，為減小誤差采用安培表外接法，按圖所示的原理電路圖連接好實驗電路2把滑動

5、變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到最左端位置，電路經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān) S.3改變滑動變阻器滑動片的位置， 讀出幾組相應(yīng)的電流表、 電壓表的示數(shù) I 和 U，記入表格內(nèi)4 拆去實驗線路，整理好實驗器材【數(shù)據(jù)處理】1 在坐標紙上建立一個直角坐標系，縱軸表示電流，橫軸表示電壓2 在坐標紙中描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點 (坐標系中縱軸和橫軸要適中，以使所描圖線占據(jù)整 個坐標紙為宜)3 用平滑曲線將各數(shù)據(jù)點連接起來，便得到伏安特性曲線4 結(jié)果：得到的不是一條傾斜的直線，而是一條偏向電壓軸的平滑曲線原因：小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大【誤差分析】1系統(tǒng)誤差：由于電表是不理想電表，電流表電阻不是0，電壓表電阻不是無窮大

6、外接法形 成誤差的結(jié)果是電壓表分流的原因，造成誤差偏小2 測量誤差：測量讀數(shù)造成 【注意事項】1本實驗要作出 IU 圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電壓、電流值，因此變阻器要采用分 壓接法2 由于小燈泡電阻較小，故應(yīng)采用電流表外接法3 開關(guān)閉合前變阻器滑片移到接入電路中的阻值最小處 (保證電流、電壓從 0 開始)4開關(guān)閉合后，調(diào)節(jié)變阻器滑片的位置，使燈泡的電壓逐漸增大，調(diào)節(jié)滑片時應(yīng)注意伏特表的 示數(shù)不要超過小燈泡的額定電壓5 所畫線為曲線的原因是金屬的電阻率隨溫度升高而變大【例 1】有一燈泡上標有“6 V 0.1 A”字樣，現(xiàn)要測繪該燈泡的伏安特性曲線，有下列器材可供選 用：A電壓表(05 V，

7、內(nèi)阻 2.0 k)B電壓表(010 V，內(nèi)阻 3.0 k)C電流表(00.3 A，內(nèi)阻 2.0 )D電流表(06 A，內(nèi)阻 1.5 )3E滑動變阻器(30 ，2 A)F滑動變阻器(100 ，0.5 A)G學(xué)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) 本實驗要求電壓從零開始測量，所以從下列電路圖中選出正確的實驗電路圖【例 2】有一未知電阻 Rx，為了較準確地測出其阻值，先用如圖所示 a 、b 兩種電路進行測量， 利用圖 a 測得的數(shù)據(jù)為“2.7 V ，50 mA”，利用圖 b 測得的數(shù)據(jù)為“2.8 V ，4

8、.0 mA”，那么該電阻測得的值中較準確得數(shù)值及它比真實值偏大或偏小的情況是( )A 540 ，偏大C 700 ，偏小B 540 ，偏小D 700 ，偏大隨堂練習(xí)1為探究小燈泡L 的伏安特性，連好圖示的電路后閉合開關(guān)，通過移動變阻器的滑片，使小燈 泡中的電流由零開始逐漸增大，直到小燈泡正常發(fā)光，由電流表和電壓表得到的多組讀數(shù)描繪出的UI 圖象應(yīng)是( )2以下是“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的操作步驟A閉合開關(guān)，記下電壓表、電流表的一組示數(shù)(U，I)，移動滑動變阻器的滑片位置，每移動一 次記下一組(U，I)值，共測出 12 組左右的數(shù)據(jù)，B將電流表、電壓表、滑動變阻器、燈泡、電源、開關(guān)正確連接

9、成電路，電流表外接，滑動變阻器采用分壓式接法，如圖所示C 調(diào)節(jié)滑片位置，使閉合開關(guān)前滑片處于滑動變阻器的最左端D 按所測數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點并將各點用直線連接起來，得出小燈泡的伏安特性曲線4(1)以上各步驟中存在錯誤或不足的是_(2)將各步驟糾正后，按實驗先后順序排列起來_3測定小燈泡“6 V 3 W”的伏安特性曲線， 要求實驗中小燈泡兩端的電壓從零開始連續(xù)可調(diào)供選擇的器材有：電壓表 (量程 6 V，內(nèi)阻 20 k)，電流表 (量程 3 A，內(nèi)阻 0.2 )，電流表(量程 0.6 A，內(nèi)阻 1 )，變阻器R1(0100 ，0.5 A)，變阻器R2(020 ，0.2 A)，學(xué)生電源E(6 V 8

10、 V)、開關(guān)及導(dǎo)線若干選擇出符合實驗要求的實驗器材并設(shè)計出實驗電路4在“測繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，使用的小燈泡為“6 V 3 W”，其他可供選擇的器 材有：電壓表 V1(量程 6 V，內(nèi)阻 20 k)電壓表 V2(量程 20 V，內(nèi)阻 60 k)電流表 A1(量程 3 A，內(nèi)阻 0.2 )電流表 A2(量程 0.6 A，內(nèi)阻 1 )變阻器 R1(01 000 ，0.5 A)變阻器 R2(020 ，0.5 A)學(xué)生電源 E(68 V)開關(guān) S 及導(dǎo)線若干實驗中要求電壓表在06 V范圍內(nèi)讀取并記錄下 12 組左右不同的電壓值 U 和對應(yīng)的電流值I， 以便作出伏安特性曲線，在上述器材中，電

11、壓表應(yīng)選用_，電流表應(yīng)選用_，滑動變 阻器應(yīng)選用 在以下方框中畫出實驗的原理圖_5某同學(xué)在探究規(guī)格為“2.5 V 0.6 W”的小燈泡伏安特性曲線實驗中，該同學(xué)采用如圖甲所示的電路進行測量現(xiàn)備有下列器材供選用：圖甲A量程是 00.6 A，內(nèi)阻是 0.5 的電流表5B量程是 03 A，內(nèi)阻是 0.1 的電流表C量程是 03 V，內(nèi)阻是 6 k 的電壓表D量程是 015 V，內(nèi)阻是 30 k 的電壓表E阻值為 01k，額定電流為 0.5 A 的滑動變阻器F阻值為 010 ，額定電流為 2 A 的滑動變阻器G蓄電池(6 V 內(nèi)阻不計)H開關(guān)一個，導(dǎo)線若干(1)為使測量結(jié)果盡量準確，電流表應(yīng)選用_，電

12、壓表應(yīng)選用_，滑動變阻器應(yīng)選 用_(只填字母代號)(2)在實驗過程中，開關(guān) S 閉合前，滑動變阻器的滑片P 應(yīng)置于最_端(填“左”或“右”)(3)在實驗過程中，已知各元器件均無故障，但閉合開關(guān) S 后，無論如何調(diào)節(jié)滑片 P，電壓表和 電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零， 其原因是_點到_點的導(dǎo)線沒接好(空格中請?zhí)顚憟D甲中 的數(shù)字，如“2”點到“3”點的導(dǎo)線)(4)圖乙該同學(xué)描繪出小燈泡的伏安特性曲線示意圖如圖乙所示，則小燈泡的電阻隨工作電壓的增大而 _(填“不變”“增大”或“減小”)6某同學(xué)用伏安法測小燈泡的電阻時，誤將電流表和電壓表接成如圖所示的電路。接通電源后， 可能出現(xiàn)的情況是( )A電流表燒壞

13、B電壓表燒壞 C小燈泡不亮 D小燈泡燒壞7某同學(xué)做三種導(dǎo)電元件的導(dǎo)電性實驗，他根據(jù)所測量的數(shù)據(jù)分別繪制了三種元件的 I U 圖象，如圖所示，則下述判斷正確的是( )A只有乙圖正確B甲、丙圖的曲線肯定是偶然誤差太大 C甲、丙不遵從歐姆定律，肯定不可能D甲、乙、丙三個圖象都可能正確，并不一定有較大誤差6第十一章 電路及其應(yīng)用2 導(dǎo)體的電阻拓展 實驗：測燈泡的伏安特性曲線【例 1】答案： (1) B C E (2) B解析： (1)由于燈泡的額定電壓為 6 V，故應(yīng)該選用量程為 10 V 的B；小燈泡的額定電流為 0.1 A，故選項量程為 0.6 A 的C；為方便操作，滑動變阻器選用阻值較小的 E。

14、(2)由于要求從 0 開始測量，故宜采用分壓式連接，選項 CD 錯誤；而小燈泡的電阻約為 60 ，是個小電阻，故采用電流表外接法連接，選項 B 正確。【例 2】答案： D解析： 電流表讀書變化比電壓表讀書變化明顯，說明被測電阻阻值較大，因此電流表應(yīng)選擇內(nèi)接法，即題圖 b。選圖 b 時，電阻 Rx 兩端電壓比真實值偏大，因此U 2.8Rx= I = 4.010-3 =700 ，故 D 正確。xR 測量值也偏大，并且隨堂練習(xí)1 、答案： C解析： 由于小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，隨著燈泡兩端電壓逐漸增大，燈絲溫度逐 漸升高，其電阻逐漸增大，則在 UI 圖象中斜率應(yīng)逐漸增大，故選項 C 正確

15、2 、答案： (1)ACD (2)BCAD解析： A 步驟中測量不同電壓下的電流值時，應(yīng)先預(yù)設(shè)各組數(shù)據(jù)中的電壓值或電流值，而不是 隨意測，隨意測會使描點疏密不均勻，畫圖線時出現(xiàn)較大誤差，甚至無法畫出IU 圖線； C 步驟中 閉合開關(guān)前應(yīng)使燈泡兩端電壓為零，即滑片應(yīng)置于變阻器最右端； D 步驟中應(yīng)將各點用平滑的曲線 連接起來P3 、解析： 由題意知小燈泡的額定電流 IU0.5 A，為準確測量電流，應(yīng)選用電流表A2 .為了最終能較準確地畫出伏安特性曲線， 必須多測幾組 I、U 數(shù)據(jù)，要求小燈泡兩端電壓必須從零開始連續(xù) 可調(diào)，限流電路難以滿足要求，因此必須采用滑動變阻器的分壓式接法若將R2 接入電路

16、，則通過 它的電流為 0.3 A0.4 A，大于它的額定電流，故應(yīng)選變阻器 R1 ，實驗電路如圖所示4 、答案： V1 A2 R2 原理圖如下圖所示5 、答案： (1)A C F (2)左 (3)1 5 (4)增大解析： (1)小燈泡的額定電壓為2.5 V，額定電流為 0.24 A，為了減小讀數(shù)誤差，電流表和電壓表 應(yīng)分別選擇量程為 00.6 A 和03 V 的，本題中滑動變阻器采用分壓式接法，應(yīng)選擇010 的(2)為了保證開關(guān) S 閉合前流經(jīng)小燈泡的電流最小，滑片P 應(yīng)置于最左端(3)電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，是由于電源總是對電表供電，滑動變阻器串聯(lián)在電路中， 1 點和 5 點沒有接好，連