高三物理一轮复习实验七描绘小电珠的伏安特性曲线课件

基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 精典考题例析 例1 (2015广东卷)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的 器材包括电压表(内阻约为3 k)、电流表(内阻约为1 )、定值电阻等. 精典考题例析 使用多用电表粗测元件X的电阻.选择“1”欧姆挡测量，示数如图(a)所 示，读数为 ，据此应选择上图中的 (填“b”或“c”)电路进行实 验. 连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的 示数逐渐 (填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件 X换成元件Y，重复实验. 精典考题例析 上图(d)是根据实验数据作出的U-I图线，由图可判断元件 (填“X”或“Y”)是 非线性元件. 该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21 的定值电阻，测量侍测电 池的电动势E和内阻r,电阻如图(e)所示.闭合S1和S2,电压表读数为3.00 V；断 开S2读数为1.00 V，利用图(d)可算得E= V,r= (结果均保留两位有效 数学，视电压表为理想电压表). 解析：由(a)图可知，多用电表的读数为10 ，由于元件的电阻较小，电路图 应选用电流表外接法，即选择(b)；当滑动变阻器的滑片向右移时，滑动变阻 器输出的电压增大，电流表的示数增大；由于Y元件的UI图线是曲线，因此Y 是非线性元件；设线性元件的电阻为R，由UI图线可知R=3 V0.3 A=10 ，则 S1、S2均闭合时E=310(10+r)，S1闭合S2断开时E=110(10+21+r)，解得E=3.15 V，r=0.5 . 答案：10b增大Y 3.20.50 感悟提升：高考越来越重视对实验的操作和实验中故障的排除的考查，旨在引 导考生重视动手能力的培养，撇弃死记硬背的错误学习方法. 精典考题例析 1.(2015浙江卷)图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物 连接图. (1)根据图1画出实验电路图； (2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的、 、 所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为3 V.所示读数为： 、 、 、 .两组数据得到的电阻分别为 和 . 解析：由实物图可知，电流表接的是0.6 A的量程，电压表接的是3 V的 量程，因此的读数为0.02 A5=0.10 A；的读数为0.02 A12=0.24 A，的读数为0.1 V20.0=2.00 V,的读数为0.12.7=0.27 V.两组数 据得到的电阻R1=U1I1=8.33 ,R2=U2I2=2.7 . 答案：(1) (2)0.10 A 0.24 A 2.00 V 0.27 V (8.30.1) 和 (2.70.1) ，如填为(2.70.1) 和(8.30.1) 也行. 精典考题例析 例2 (2015福建卷)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验 器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接. 实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐 增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接； 精典考题例析 某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为 A； 该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将 只相同 的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 的电源组成闭合回路 ，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为 W(保留两位小数). 解析：实验要使滑片移动过程中电流表示数能从零开始增大，则电路为 分压电路；电流表的量程为0.6 A，精度为0.02 A，指针所指的示数为 0.02 A22=0.44 A;要使并联后小电珠的功率最大，并联后小电珠的总 电阻为1 ，路端电压为1.5 V，当路端电压为1.5 V时，由图像可知，电 珠的电阻为R4.05 ，因此需要4个相同的电珠并联，并联后的外电阻 为1 .电珠的总功率约为PU2R外=2.25 W. 精典考题例析 答案：连线如图 0.44 4 2.222.28 精典考题例析 精典考题例析 精典考题例析 速效提升训练 1.(2016苏州市二模)如图甲所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流I0，R 为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表.某同学利用该电路研究滑动变 阻器RL消耗的电功率.改变RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙 所示的UI关系图线. 回答下列问题： (1)滑动触头向下移动时，电压表示数 (填“增大”或“减小”). (2)I0 A. (3)RL消耗的最大功率为 W(保留一位有效数字). 解析：(1)将滑动触头向下移动时，滑动变阻器连入电路的阻值减小，使电路的 电阻减小，所以电压表示数减小： (2)当滑动触头滑到最低端时，电阻为零， 电压表的示数为零，电流表的示数为恒定电流I0，由图线可读得I0=1.0 A; (3)由 图线可知U-20I+20，滑动变阻器消耗的功率P=UI=-20I2+20I，由二次函数知 ，当I=0.5 A时，功率有最大值，此时U=10 V，所以P=5 W. 答案：(1)减小 (2)1.0(0.98、0.99、1.01均正确) (3)5 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 V0.6 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，结果为 . 速效提升训练 (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丙中的连 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)如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 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 速效提升训练 (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)见规范解答图 (3)Ab (4)ab 速效提升训练 3.某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值. (1)将电阻箱接入a、b之间，闭合开关，适当调节滑动变阻器R后保持其 阻值不变.改变电阻箱的阻值R，得到几组电压表的示数U与R的数据如表 ： 速效提升训练 根据实验数据作出U-R关系图象. (2)用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00 V.利用(1)中测绘的 U-R图象可得Rx= . 解析：(1)先以实验得到的每一组(R，U)数据描点，然后用平滑的曲线连接以上 描点，得到U-R