高中物理精编导学案选修3-1【教科版】第二章直流电路学案2　学生实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线

学案2　学生实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 [学习目标定位] 1.会正确地选择实验器材和实验电路. 2.描绘小灯泡的伏安特性曲线，掌握分析图线的方法． 1．实验原理 用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组(U，I)值，在I－U坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来． 2．实验器材 学生电源(4 V～6 V直流)或电池组、小灯泡(“4 V　0.7 A”或“3.8 V　0.3 A”)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸. 一、实验电路的设计 [问题设计] 1．如图1是伏安法测电阻的两种电路，什么情况下选择甲图误差比较小？什么情况下选择乙图误差比较小？测量时如何选择呢？ 图1 答案　用甲图测量时误差产生的原因是的分流，所以内阻越大或Rx越小，分流越小，测量误差越小，所以当Rx≪RV时误差较小，用乙图测量时误差产生的原因是的分压，所以内阻越小或Rx越大，测量误差越小，所以当Rx≫RA时误差较小．具体选择时可用比较法．当＞时，说明Rx≫RA应选择电流表内接法，乙图．当＞时，说明RV≫Rx，应选择电流表外接法，甲图． 2．控制电路有滑动变阻器的限流式接法和分压式接法，如图2甲、乙所示．那么什么情况下选择甲图？什么情况下选择乙图？ 答案　用甲图测量时≤Ux≤U，电压不能从零开始调节，用乙图测量时0≤Ux≤U，电压可以从0开始调节．两种接法选择的原则是： 图2 (1)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R，须用分压式接法(乙图)； (2)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式接法(乙图)； (3)负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻R或相差不多，且电压、电流变化不要求从零开始时，可采用限流式接法(甲图)； (4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法总能耗较小． [要点提炼] 1．电流表内、外接法的选择： (1)待测电阻较小时，采用电