學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精[目標定位]1。會正確選擇實驗器材和實驗電路。2。描繪小燈泡的伏安特性曲線并掌握分析圖線的方法．一、實驗原理1．實驗方法原理由于燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，因此燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．由R＝eq\f（U，I）得，在I－U坐標系中，圖線上點與原點連線的斜率等于電阻的倒數(shù)，故畫出的小燈泡的I－U圖線為曲線．2．實驗電路選擇原理(1）電流表的內(nèi)接法和外接法的比較內(nèi)接法外接法電路圖誤差原因電流表的分壓電壓表的分流測量值和真實值的比較R測＝eq\f(U測,I測）＝Rx＋RA測量值大于真實值R測＝eq\f(U測,I測）＝eq\f（U測,Ix＋IV)測量值小于真實值適用于測量測大電阻或eq\f(Rx,RA）＞eq\f（RV,Rx）測小電阻或eq\f（RV,Rx）＞eq\f（Rx,RA）兩種電路的選擇：①阻值比較法：當eq\f（RV，Rx)＞eq\f(Rx,RA）時，選用電流表外接法；當eq\f（Rx,RA)＞eq\f（RV,Rx）時，選用電流表內(nèi)接法．②臨界值計算法：當Rx＜eq\r（RARV)時，用電流表外接法;當Rx＞eq\r（RARV)時,用電流表內(nèi)接法．（2)滑動變阻器的兩種接法比較接法項目限流式分壓式電路組成變阻器接入電路的特點采用“一上一下”的接法采用“兩下一上"的接法調(diào)壓范圍eq\f（Rx，R＋Rx）E～E(不計電源內(nèi)阻）0~E（不計電源內(nèi)阻)適用情況負載電阻的阻值Rx與滑動變阻器的總電阻R相差不多,或R稍大，且電壓、電流變化不要求從零調(diào)起(1)要求負載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)(2）負載電阻的阻值Rx遠大于滑動變阻器的總電阻R二、實驗器材學(xué)生電源（4～6V直流）或電池組、小燈泡（“4V0。7A”或“3。8V0.3A”)、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干、鉛筆、坐標紙．三、實驗過程1．實驗步驟(1）根據(jù)小燈泡上所標的額定值,確定電流表、電壓表的量程，在方框中畫出實驗的電路圖,并按圖所示的電路圖連接好實物圖．（2）閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表、電壓表有較小的明顯示數(shù)，記錄一組電壓U和電流I.（3）用同樣的方法測量并記錄幾組U和I，填入下表.次數(shù)12345678電壓U/V電流I/A（4）斷開開關(guān)，整理好器材．2．數(shù)據(jù)處理（1)在坐標紙上以U為橫軸、I為縱軸建立直角坐標系．(2)在坐標紙中描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點．（坐標系縱軸和橫軸的標度要適中,以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標紙為宜）(3)將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線．3．實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)分析（1)結(jié)果:描繪出的小燈泡的伏安特性曲線不是直線，而是曲線．（2）分析:曲線的斜率變小,即電阻變大，說明小燈泡的電阻隨溫度升高而增大．4．誤差分析（1）系統(tǒng)誤差：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．(2）測量誤差：測量時讀數(shù)帶來誤差．（3)作圖誤差:在坐標紙上描點、作圖帶來誤差．5．注意事項(1）本實驗要作I－U圖線，要求測出多組包括零在內(nèi)的電壓值、電流值，因此滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法．(2）由于小燈泡的電阻較小，故采用電流表外接法．(3)畫I－U圖線時縱軸、橫軸的標度要適中，以所描繪圖線占據(jù)整個坐標紙為宜，不要畫成折線，應(yīng)該用平滑的曲線連接，對個別偏離較遠的點應(yīng)舍去．例圖1為“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物電路圖，已知小燈泡額定電壓為3V。圖1(1）在方框圖中畫出與實物電路相應(yīng)的電路圖．(2）完成下列實驗步驟：①閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，應(yīng)停留在滑動變阻器________端；（選填“左”或“右”)②閉合開關(guān)后，逐漸移動變阻器的滑片，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)，直至電壓達到額定電壓；③記錄如下一組U和I的數(shù)據(jù)，斷開開關(guān)．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖2中作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。編號12345678U/V0.200。601.001.401。802.202.603.00I/A0.0200。0600。1000.1400。1700。1900。2000.205燈光發(fā)光情況不亮微亮逐漸變亮正常發(fā)光圖2（3）數(shù)據(jù)分析：①從圖線上可以得出，當電壓逐漸增大時,燈絲電阻的變化情況是_________________．②圖線表明導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而____________．③小燈泡正常工作時的電阻約為________．（保留小數(shù)點后一位有效數(shù)字)解析(1）描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓與電流要從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，燈泡電阻較小，約為幾歐姆到十幾歐姆，遠小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用外接法．（2)①為保護電路安全，開關(guān)閉合之前，圖乙中滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于左端．②根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，畫出小燈泡的I－U圖線．(3）①從圖線上可以得出，當電壓逐漸增大時，燈絲電阻的變化情況是先不變，后逐漸增大．②圖線表明導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大．③根據(jù)I－U圖線得當燈電兩端電壓U＝3V時,I＝0。205A，所以小燈泡正常工作時的電阻約為R＝eq\f(3，0。205）Ω≈14。6Ω.答案(1)見解析圖(2)①左②見解析圖(3)①先不變，后逐漸增大②增大③14.61．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,可供選擇的實驗儀器如下：小燈泡L(“3。8V0.3A”)電壓表V（量程0~5V，內(nèi)阻5kΩ)電流表A1(量程0～100mA，內(nèi)阻4Ω）電流表A2（量程0~500mA，內(nèi)阻0.4Ω)滑動變阻器R1(最大阻值10Ω，額定電流1。0A）滑動變阻器R2(最大阻值500Ω，額定電流0。5A）直流電源E(電動勢約為6V,內(nèi)阻約為0。5Ω)(1)在上述器材中，滑動變阻器應(yīng)選________；電流表應(yīng)選________．(2)在虛線框內(nèi)畫出實驗的電路圖，并在圖中注明各元件的符號．答案（1）R1A2(2)電路圖見解析圖解析(1）本題變壓器采用分壓式接法，通常應(yīng)當選用最大阻值較小的滑動變阻器，故滑動變阻器應(yīng)選R1。電流表A1的量程太小,故電流表應(yīng)選A2。(2)電路圖如圖所示,由于電壓要從0開始調(diào)節(jié)，滑動變阻器用分壓式接法；因為燈泡的電阻比較小，電流表用外接法．2．一個小燈泡上標有“4V2W"的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的I－U圖線．現(xiàn)有下列器材供選擇：A．電壓表（0～5V，內(nèi)阻10kΩ）B．電壓表(0～15V，內(nèi)阻20kΩ)C．電流表(0～3A,內(nèi)阻1Ω)D．電流表（0～0.6A,內(nèi)阻0。4Ω)E．滑動變阻器（10Ω，2A)F．滑動變阻器（500Ω,1A)G．電源(直流6V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干圖3(1)實驗時，選用圖3中________電路圖來完成實驗，請說明理由:________________________________________________________________________。（2)實驗中所用電壓表應(yīng)選______，電流表應(yīng)選______,滑動變阻器應(yīng)選________．（用字母序號表示)(3）把圖4所示的實驗器材用實線連接成實物電路圖．圖4答案(1）甲描繪燈泡的I－U圖線所測數(shù)據(jù)需從零開始，并要多取幾組數(shù)據(jù)（2)ADE（3）如圖所示解析因?qū)嶒災(zāi)康氖且枥L小燈泡的伏安特性曲線，需要多次改變小燈泡兩端的電壓，故采用題圖甲所示的分壓式電路合適，這樣電壓可以從零開始調(diào)節(jié)，且能方便地測多組數(shù)據(jù)．因小燈泡額定電壓為4V，則電壓表選量程為0~5V的A而舍棄量程為0~15V的B，因15V的量程太大，讀數(shù)誤差大，小燈泡的額定電流I＝0。5A，則電流表只能選D.滑動變阻器F的最大阻值遠大于小燈泡內(nèi)阻8Ω，調(diào)節(jié)不方便，電壓變化與滑動變阻器使用部分的長度線性關(guān)系差，故舍去．小燈泡內(nèi)阻為電流表內(nèi)阻的eq\f(8，0。4)＝20倍，電壓表內(nèi)阻是小燈泡內(nèi)阻的eq\f（10×103,8）＝1250倍，故電流表采用外接法．1．在圖1中，甲、乙兩圖分別為測燈泡電阻R的電路圖，下列說法不正確的是（）圖1A．甲圖的接法叫電流表外接法，乙圖的接法叫電流表內(nèi)接法B．甲中R測>R真,乙中R測〈R真C．甲中誤差由電壓表分流引起,為了減小誤差，應(yīng)使R?RV，故此法測小電阻好D．乙中誤差由電流表分壓引起，為了減小誤差，應(yīng)使R?RA，故此法測大電阻好答案B解析題圖甲采用電流表外接法,題圖乙采用電流表內(nèi)接法，A正確．題圖甲由于電壓表的分流導(dǎo)致電流的測量值偏大，由R＝eq\f（U，I）可知,R測＜R真;R越小，電壓表分流越小，誤差越小，因此這種接法適合測小電阻．題圖乙由于電流表的分壓導(dǎo)致電壓的測量值偏大．由R＝eq\f（U，I)可知，R測＞R真；R越大，電流表的分壓越小，誤差越小，因此這種接法適用于測大電阻，B錯誤,C、D正確．故選B。2．用伏安法測電阻，當被測電阻的阻值不能估計時，可采用試接的辦法，如圖2所示，讓電壓表一端接在電路上a點，另一端先后接到b點和c點．注意觀察兩個電表的示數(shù)，若電流表的示數(shù)有顯著變化，則待測電阻的阻值跟______表的內(nèi)阻可比擬,電壓表的兩端應(yīng)接在a和______兩點．若電壓表的示數(shù)有顯著變化，則待測電阻的阻值跟________表的內(nèi)阻可比擬，電壓表應(yīng)接在a和________兩點．圖2答案電壓c電流b解析若電流表示數(shù)變化明顯，說明電壓表的分流作用較大，即說明電壓表的內(nèi)阻不是很大，則待測電阻的阻值跟電壓表的內(nèi)阻可比擬，應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，即電壓表的兩端應(yīng)接在a和c兩點;若電壓表示數(shù)變化明顯,說明電流表的分壓作用較明顯，即電流表的內(nèi)阻與待測電阻可比擬，應(yīng)采用電流表的外接法，即電壓表應(yīng)接在a、b兩點．3．LED發(fā)光二極管具有體積小、亮度高、能耗低、壽命長等諸多優(yōu)點，被人們譽為本世紀的新型光源，已廣泛應(yīng)用到電腦、手機等電子產(chǎn)品中．有一種LED手燈就是用幾個發(fā)光二極管并聯(lián)后作為光源使用的,其發(fā)光效率很高．它在正常工作時，正向電壓約2.8V，電流在10mA左右．現(xiàn)取這樣一只發(fā)光二極管（電路符號可用-—表示)，測量它的伏安特性，提供的實驗器材如下:A．電源E(電動勢為4V，內(nèi)阻約為2Ω）B．滑動變阻器R0（阻值0～2Ω）C．電流表A1(量程15mA，內(nèi)阻約為10Ω)D．電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約為5Ω）E．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約為1kΩ)F．電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約為10kΩ）G．開關(guān)及導(dǎo)線若干則：(1）電流表應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選________．（2)在虛線框中畫出電路圖．答案(1）C(或A1)E（或V1）(2）電路圖如圖所示4．在探究小燈泡的伏安特性曲線的實驗中,所用器材有：燈泡L、量程恰當?shù)碾娏鞅鞟和電壓表V、直流電源E、滑動變阻器R、開關(guān)S等，要求燈泡兩端電壓從0開始變化．(1)實驗中滑動變阻器應(yīng)采用________(選填“分壓式”或“限流式”）接法．（2）某同學(xué)已連接如圖3所示的電路，在連接最后一根導(dǎo)線的c端到直流電源正極之前，請指出其中僅有的2個不當之處，并說明如何改正．圖3①________________________________________________________________________.②________________________________________________________________________。答案(1）分壓式(2)①開關(guān)S不應(yīng)閉合,應(yīng)處于斷開狀態(tài)②滑動變阻器滑動觸頭P位置不當，應(yīng)將其置于a端5．某學(xué)習小組通過實驗來研究電器元件Z的伏安特性曲線．他們在實驗中測得電器元件Z兩端的電壓與通過它的電流的數(shù)據(jù)如表：U/V0。000。200.501。001。502.002.503.00I/A0。0000.0500.1000.1500。1800.1950。2050.215現(xiàn)備有下列器材：A．內(nèi)阻不計的6V電源；B．量程為0～3A的內(nèi)阻可忽略的電流表；C．量程為0~0.3A的內(nèi)阻可忽略的電流表;D．量程為0～3V的內(nèi)阻很大的電壓表;E．阻值為0～10Ω,額定電流為3A的滑動變阻器；F．開關(guān)和導(dǎo)線若干．（1)這個學(xué)習小組在實驗中電流表應(yīng)選__________(填器材前面的字母）(2)請你從下面的實驗電路圖中選出最合理的一個__________．（3)利用表格中數(shù)據(jù)繪出的電器元件Z的伏安特性曲線，如圖4所示,分析曲線可知該電器元件Z的電阻隨U變大而________（選填“變大”、“變小"或“不變”）；圖4(4）若把電器元件Z接入如圖5所示的電路中時,理想電流表的讀數(shù)為0.150A，已知A、B兩端電壓恒為2V，則定值電阻R0阻值為________Ω.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖5答案（1）C(2）D(3)變大(4）6。7解析(1）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，電流最大測量值為0。215A，電流表應(yīng)選C；（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，電壓與電流的測量值從零開始變化,滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，應(yīng)用伏安法測元件電壓與電流，電流表應(yīng)測通過電阻的電流，由圖示可知，應(yīng)選D所示電路．（3)由I－U圖象可知，隨電壓增大，通過元件的電流增大，電壓與電流的比值增大,元件阻值變大．(4）由圖可知,電流為0。150A時Z兩端的電壓為1V，A、B兩端電壓為Z和R0兩端的電壓之和，所以R0兩端的電壓也為1V，流過R0的電流為0。150A，所以R0＝eq\f（U,I)＝eq\f(1,0.150）Ω≈6。7Ω。6．要測繪一個標有“3V0.6