【正文】 學(xué)案 3 學(xué)生實(shí)驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 ] .，掌握分析圖線的方法． 1．實(shí)驗(yàn)原理 用 電流表 測(cè)出流過小燈泡的電流，用 電壓表 測(cè)出小燈泡兩端的電壓，測(cè)出多組 (U， I)值，在I－ U坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來(lái)． 2．實(shí)驗(yàn) 器材 學(xué)生電源 (4 V～ 6 V 直流 )或電池組、小燈泡 (“4 V A” 或 “ V A”) 、 滑動(dòng)變阻器 、電壓表、 電流表 、開關(guān)、 導(dǎo)線若干、鉛筆、坐標(biāo)紙． 3．測(cè)小燈泡伏安特性曲線的電路圖： 一、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(cè)量值和真實(shí)值的比較 R 測(cè) ＝ U測(cè)I測(cè)＝ Rx＋ RA 測(cè)量值 大于 真實(shí)值 R 測(cè) ＝ U測(cè)I測(cè)＝ U測(cè)Ix＋ IV 測(cè)量值 小于 真實(shí)值 適用于測(cè)量 測(cè) 大 (填 “ 大 ” 或 “ 小 ”) 電阻或 RxRARVRx 測(cè) 小 (填 “ 大 ” 或 “ 小 ”) 電阻或 RVRxRxRA 二、滑動(dòng)變阻器的兩種接法比較 接法項(xiàng)目 限流式 分壓式 電路組成 變阻器接入電路的特點(diǎn) 采用 “ 一上 一下 ” 的接法 采用 “ 兩 下 一 上 ” 的接法 調(diào)壓范圍 ERxR＋ Rx～ E (不計(jì) 電源內(nèi)阻 ) 0～ E (不計(jì)電源內(nèi)阻 ) 適用情況 待測(cè)電阻的阻值 Rx與滑動(dòng)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)要求待測(cè)電阻上電壓或電流變化范圍較大，且從 零 開始連續(xù)可調(diào) (2)待測(cè)電阻的阻值 Rx遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的總電阻 R 三、實(shí)驗(yàn)過程 1．實(shí)驗(yàn)步驟 (1)根據(jù)小燈泡上所標(biāo)的額定值，確定電流表、電壓表的 量程 ，按圖 1 所示的電路圖連接好實(shí)物圖． (注意開關(guān)應(yīng) 斷開 ，滑動(dòng)變阻器與小燈泡并聯(lián)部分電阻為 零 ) 圖 1 (2)閉合開關(guān) S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(cè)量并記錄幾組 U和 I，填入下表 . 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 電壓 U/V 電流 I/A (4)斷開開關(guān)，整理好器材． 2．?dāng)?shù)據(jù)處理 (1)在坐標(biāo)紙上以 U為橫軸、 I為縱軸建立直角坐標(biāo)系． (2)在坐標(biāo)紙中描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)． (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(gè)坐標(biāo)紙為宜 ) (3)將描出的點(diǎn)用 平滑的曲線 連接起來(lái)，就得到小燈泡的伏安特性曲線． 3．實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析 (1)結(jié)果：描繪出的小燈泡燈絲的伏安特性曲線不是直線，而是向 橫 軸彎曲的曲線． (2)分析：燈泡燈絲的電阻隨溫度變化而變化．曲線向橫軸彎曲，即斜率變小，電阻變 大 ，說(shuō)明小燈泡燈絲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(wú)窮大，對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差． (2)測(cè)量誤差：測(cè)量時(shí)讀數(shù)帶來(lái)誤差