高考物理新课标大一轮复习课件第七章恒定电流实验8

1、实验八描绘小电珠的伏安特性曲线,夯实必备知识,注意事项 1电流表外接法：本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小因此测量电路必须采用电流表外接法 2滑动变阻器应采用分压式连接 本实验要作出UI图象，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法 3保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a端加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压,误差分析 1由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值 2测量时读数带来误差 3在坐标纸上描点、作图带来误差,精研疑难要点,典例赏析1 (2013年天津卷

2、，9(3)要测绘一个标有“3V,0.6 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3 V，并便于操作已选用的器材有： 电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 )； 电流表(量程为0250 mA，内阻约5 )； 电压表(量程为03 V，内阻约3 k)； 电键一个、导线若干,对实验原理及注意事项的考查,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 ，额定电流1 A) B滑动变阻器(最大阻值1 750 ，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下图所示如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内

3、阻为5 的电源两端，小灯泡消耗的功率是_ W.,在小灯泡的伏安特性曲线图上作出电源的伏安特性曲线(如上图)，由两曲线的交点的电流I0.10 A，电压U1.0 V，得小灯泡消耗的功率PIU0.101.0 W0.1 W. 答案A B0.1,通关演练1 某同学在探究规格为“6 V,3 W”，的小电珠伏安特性曲线实验中： (1)在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至_挡进行测量(填选项前的字母) A直流电压10 VB直流电流5 mA C欧姆100 D欧姆1,(2)该同学采用图中所示的电路进行测量图中R为滑动变阻器(阻值范围020 ，额定电流1.0 A)，L为待测小电珠

4、，为电压表(量程6 V，电阻20 k)，为电流表(量程0.6 A，内阻1 )，E为电源(电动势8 V，内阻不计)，S为开关 .在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最_端；(填“左”或“右),.在实验过程中，已知各元件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是_点至_点的导线没有连接好；(图中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图2中的数字),.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而_(填“不变”、“增大”或“减小”),.在IU图象中的每一点与O点连线的斜率逐渐减小，即电阻的倒

5、数减小，所以电阻增大 答案：(1)D(2).左.15(或51) .增大,典例赏析2 在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用器材有：电动势为6 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线，要求能测出尽可能多的数据，图甲所示是没有连接完的实物电路(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根),对电路的连接和实验数据的考查,(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整 (2)连好电路，闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2 V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_(填“左”或“右”)端滑动,(3)通过移动滑片P，分别记下了

6、多组对应的电压表和电流表示数，并绘制成了如图乙所示的UI图线，根据UI图线提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率为_W. (4)小灯泡的UI图线是曲线而不是过原点的直线，原因是_ 解析(1)灯泡的电阻很小，因此采用电流表外接法；实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压，滑动变阻器应采用分压式接法实物电路如答案图所示,(2)将滑片P向右端滑动，可以增大灯泡两端的电压 (3)根据UI图象可知，U2.5 V时，I0.2 A，所以小灯泡的额定功率为FUI0.5 W. (4)UI图线上各点与原点连线的斜率表示灯丝的电阻，图线是曲线而不是过原点的直线，这是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大,答案(1)

7、如图所示(2)右(3)0.5(4)灯丝的电阻会随温度的升高而增大,通关演练2 在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠(2.5 V,0.6 W)、滑动变阻器、多用电表、电流表、学生电源、开关、导线若干 (1)粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_倍率的电阻挡(请填写“1”“10”或“100”)；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图甲所示，结果为_.,(2)实验中使用多用电表测量电压请根据实验原理图乙完成实物图中的连线,(3)开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于_端为使小电珠亮度增加P应由中点向_端滑动 (4)下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在

8、相邻数据点_间多测几组数据(请填写“ab”“bc”“cd”“de”或“ef”).,解析：(1)因为小电珠的电阻比较小，故应该选“1”倍率，由题图读得电阻为7.5 ，,(2)因为小电珠的电阻比较小，故伏安法测量时应该用电流表外接法，测量的电压应该从零开始，故滑动变阻器要用分压式接法，实物连接如图所示,(3)开关闭合前滑片P应置于a端，为了使小电珠亮度增加，应使滑片从中点向b端滑动 (4)ab之间的电流增加了0.122 A其他段电流依次增加了0.03 A左右，所以需要在ab之间将电流分为0.030 A、0.060 A、0.090 A，分别测出相应的电压值 答案：(1)17.5(2)见解析图(3)a

9、b (4)ab,实物连线的原则 1先串后并，接线到柱，注意量程和正负 2对限流电路：用笔画线代替导线，从电源正极开始， 把电源、开关、滑动变阻器、“伏安法”四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处),3对分压电路：应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据“伏安法”部分电表正负接线柱的情况，将“伏安法”部分接入该两点间,创新拓展实验,以本实验为背景，通过改变实验条件；实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现开放性、探究性等特点 视角1以实验原理

10、及实验方法为基础，探究小灯泡功率与电压的关系 视角2图象法处理数据及实物连线； 视角3实验仪器的选择及控制电路的选择；,视角4数据处理方式的改进 采用“DIS”数字化实验系统进行实验数据的采集和处理,典例 (2013年江苏卷，10)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用PUI得到电功率实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V,1.8 W”，电源为12 V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10 . (1)准备使用的实物电路如图所示请将滑动变阻器接入电路的正确位置(用笔画线代替导线),(2)现有10 、20 和50 的定值电阻，电路中的电阻R1应选_的定值电阻,(3)测

11、量结束后，应先断开开关，拆除_两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材 (4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图所示请指出图象中不恰当的地方,(3)为了实验仪器的安全，防止电源短路及误将电源与其他电路接通，所以断开开关后，先拆除电池两端的导线，再拆除其他导线 (4)从坐标纸上所描点可以看出这些点不近似在一条直线上，应为曲线，小明作出了一条直线不合适作图时应使这些点占据整个坐标纸，而小明的横坐标只用了一半，所以小明横坐标的标度选择不合适,答案(1)如图所示(2)10 (3)电池 (4)图线不应画为直线，横坐标的标度选择不合适,某同学测绘标有“4.8 V,0.3 A”

12、字样的小灯泡的电功率P随电压U变化的图象，要使小灯泡两端的电压从0到4.8 V连续变化，为了使测量尽可能准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有： A电流表(量程为0.6 A，内阻约为1 ) B电流表(量程为3 A，内阻约为0.2 ) C电压表(量程为6 V，内阻约为2 k) D电压表(量程为15 V，内阻约为4.5 k),E滑动变阻器(阻值范围为020 ，额定电流为2 A) F滑动变阻器(阻值范围为02 k，额定电流为0.5 A) G电池组(电动势为6 V，内阻约为1 ) (1)选用的器材代号为_ (2)在图甲所示的虚线框中画出实验电路图 (3)根据实验测量的数据描出PU图象，如图乙所示，

13、小灯泡在1.5 V电压下的阻值为_.,确性，电压表应选量程为6 V的C；因小灯泡的额定电流为0.3 A，为保证电流表读数的准确性，电流表应选量程为0.6 A的A；电池组只能选G.故选用的器材代号为ACEG. (2)根据第(1)问的分析可知，滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法,答案：(1)ACEG(2)如解析图所示(3)22.5,备课札记 _,演练目标课堂,1某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件如图所示为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：,(1)为提高实验结果的准确程度，电流表应选用_；电压表应选用_：滑动变

14、阻器应选用_ (以上均填器材代号) (2)为达到上述目的请在虚线框内画出正确的实验电路原理图并标明所用器材的代号,解析：(1)图象中电流在00.14 A之间电流表选A2；电源电压为6 V，但图象只要求电压在03 V之间调整，为了测量准确，电压表选V1；由于绘制图象的需要，要求电压在03 V之间调整所以滑动变阻器只能采用分压式接法为了便于调节电压，滑动变阻器应选用最大阻值较小的R1. (2)该元件约几十欧，RVR，电压表的分流作用可以忽略，所以采用电流表外接法,答案：(1)A2V1R1(2)如图所示,2某同学使用了如下器材：电源E(电动势12 V)、电压表V(量程15 V，内阻约15 k)、电流

15、表A(量程100 mA，内阻约10 )、滑动变阻器(最大电阻为50 )、开关、导线若干测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，已知小灯泡的额定电压为12 V. (1)请在图乙所示的虚线框中画出此实验电路,(2)根据设计的电路图在下图的实物上连线 (3)由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P额_W，小灯泡电阻的变化特性为_.,解析：(1)测定小灯泡的伏安特性曲线需要测量较多的数据，从伏安特性曲线图可以看出，数据需要从零开始测量故要采用滑动变阻器的分压式接法；又由于小灯泡的电阻较小，与电流表内阻的差距不如与电压表内阻的差距大，故采用电流表的外接法,(2)先连接干路、再连接支路，注意电源的

16、正、负极和电表的正、负极接线柱的连接 (3)从伏安特性曲线图读出在小灯泡额定电压12 V下的电流值约为96 mA，所以小灯泡的额定功率为P额UI120.096 W1.15 W. 答案：(1)实验电路如图a所示(2)实物连接如图b所示(3) 1.15(1.151.18均可)灯泡电阻随电压升高而增大(或随温度升高而增大),3下图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V,(1)完成下列实验步骤： 闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，_； 闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，_； 断开开关，根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线 (2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图,解析：(1)滑动变阻器为分压式接法故闭合开关前灯泡两端的电压为零，调节滑动变阻器的滑片，使它靠近滑动变阻器左端的接线柱闭合开关后逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压记录电流表和电压表的多组读数直至电压达到额定电压,(2)与实物电路相应的电路图如图所示 答案：(1)使它靠近滑动变粗器左端的接线柱增加小灯泡两端的电压记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到其额定电压(2)如解析图所示,4实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线，他们设计了如图甲所示的电路图请回答下列问题：,(1)请将图乙中的实物连线按电路图补充完整 (2)考虑电表内阻的