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1、第4课时描绘小灯泡的伏安特性曲线【考纲解读】1 .掌握滑动变阻器的使用方法及连接方式.2.掌握伏安特性曲线的描绘 方法.3.理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是一条直线.【知识要点】1.实验原理(1)测多组小电珠的U I的值，并绘出I- U图象；(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系.2 .实验器材小电珠 “ 3.8 V,0.3 A ”、电压表 “ 03 V15 V”、电流表 “ 00.6 A3 A”、滑 动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔.3 .实验步骤(1)画出电路图(如实验原理图甲).(2)将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验 原 理图
2、乙所示的电路.(3)测量与记录移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I,并将测量数 据填 入自己设计的表格中.(4)数据处理 在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系. 在坐标纸上描出各组数据所对应的点. 将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线.4 .实验器材选取(1)原则：安全；精确；操作方便.(2)具体要求电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流.干电池中电流一般不允许超过 0.6A.用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流.0玉）0102.0tiunirn: 3.0AH电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值.（D电
3、压表或电流表的指针应偏转到满刻度的1以上. 从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相 近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻 器.【典型例题】例1.（2020 天津 9 （3）要描绘一个标有“ 3 Vo.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到 3V,并便于操作.乙选用的器材有:电池组（电动势为4.5V,内阻约1Q）;电流表（量程为250 mA内阻约5 Q）电压表（量程为03V,内阻约3 k Q）;电键一个、导线若干.实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 （填字母代号）.A.滑动变阻器（最大阻值20 Q,额定电流1 A）B.滑动变阻器（最大阻值1 7
4、50 Q,额定电流0.3 A）实验的电路图应选用下列的图_ （填字母代号）.实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示.如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V、内阻为5 Q的电源两端，小灯泡消耗的功率是 W.例2.物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75 W额定电压值已模糊不清.他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该小灯泡的电阻约为2 Q,然后根据公式计算出该小灯泡的额定电压U= , PR= ,0.75 X2V= 122V.他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过小灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘制小灯泡的U-
5、I图线，进而分析小灯泡的额定电压.UNA.电压表V （量程3V,内阻约3kQ）B.电流表A （量程150 mA内阻约2Q）G开关S和导线若干H待测小灯泡L （额定功率0.75 W,额定电压未知）（1）在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流 表选择 （填“A/域“A2” ）；滑动变阻器选择 （填或. （2）在实验过程中，该同学将小灯泡两端的电压由零缓慢地增加， 当电压达到1.23 V 时，发现小灯泡亮度很暗，当达到2.70V时，发现小灯泡已过亮，便立即断开开关，（3）由图象得出该灯泡的额定电压应为V这一结果大于123 V,其原因是并将所测数据记录在下边表格中次数1
6、234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70l/mA80155195227255279310请你根据表中实验数据在图中作出灯泡的 U-I图线.例3,二极管是一种半导体元件，电路符号为其特点是具有单向导电性某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究据了解，该 二极 管允许通过的最大电流为50 mA.（1）该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的欧姆挡来判断它的正、 负极：当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角 比较小，当交换表笔再次测量时，发现指针有很大偏转，由此可判断 （填“左” 或“右”）端为二极管的正
7、极.（2）实验探究中他们可选器材如下:A.直流电源（电动势3V,内阻不计）B .滑动变阻器（0-20Q）C.电压表（量程15V、内阻约80kQ）E.电流表（量程0.6A、内阻约1Q）50 Q）D .电压表（量程3 V、内阻约30kQ）F.电流表（量程50 mA内阻约G.待测二极管H.导线、开关实验中测得的数据如下表，请在图坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线电流1/mA000.21.83.98.614.021.833.550.0电压U/V00.500.751.001.251.501.752.002.252.50同学们将该二极管与阻值为100 Q的定值电阻串联后接到输出电压恒为3 V的电源两端，则
8、二极管导通时定值电阻的功率为 W.10：。律组制建运HI 同坦国第拽即!您那三券in-一(一 , Si: ” ! 一 !谭谈我图!噩【拓展训练】1.实验原理与电路设计在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，除有一标有“ 6A .直流电源6 V （内阻不计）B.直流电V1.5W的小灯泡、导线和开关外，还有：D.直流电.滑动变阻器1 kQ, 0.5 A流表3 A （内阻0.1 Q以下）C.直流电流表0-300 mA （内阻约为5 Q）压表0-10V （内阻约为15kQ）E.滑动变阻器10 Q, 2 A实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量.（1） 实验中电流表应选用 滑动变阻器应选用
9、（均用序号表示）.（2） 在虚线框内画出实验电路图.（3）试将图所示器材连成实验电路.2.电路设计某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件，该电学元件上标有“最大电流不超过6 mA,最大电压不超过7 V”，同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线，他们设计的一部分电路如图3所示，图中定值电阻R= 1kQ,用于限流；电流表量程为10 mA内阻约为5 Q;电压表（未画出）量程为10 V,内 阻约为10 k Q;电源电动势E为12 V,内阻不计.实验时有两个滑动变阻器可供选择：A.阻值0200 Q,额定电流0.3 AB.阻值020 Q,额定电流0.5 A应选择的滑动变阻器是 (填或 B). 正确接线后，测得数据如下表：次数12345678910U/V0.003.006.006.166.286.326.366.386.396.401/mA0.000.000.000.060.501.002.003.004.005.00(2)由以上数据分析可知，电压表并联在M与 间(填O或 P)将电路图在虚线框中补充完整.(4)从表中数据可知，该电学元件的电阻特点是：