高考物理大一轮复习 实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线课件 新人教版.ppt

考点一实验原理及注意事项 考点二数据处理及误差分析 考点三创新实验设计 考点 高三物理一轮复习 实验八描绘小电珠的伏安特性曲线 实验目的1 描绘小电珠的伏安特性曲线 2 分析曲线的变化规律 实验原理1 用电流表测出流过小电珠的电流 用电压表测出小电珠两端的电压 测出多组 u i 值 在u i坐标系中描出各对应点 用一条平滑的曲线将这些点连接起来 2 电流表外接 因为小电珠电阻很小 如果电流表内接 误差明显较大 滑动变阻器采用分压式 使电压能从0开始连续变化 3 滑动变阻器两种接法的对比 方式 内容 4 分压和限流电路的选择原则 1 若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求 即若滑动变阻器阻值调到最大时 待测电阻上的电流 或电压 仍超过电流表 或电压表 的量程 或超过待测电阻的额定电流 或电压 则必须选用分压式电路 2 若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多 以致在限流电路中 滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时 待测电阻上的电流或电压变化范围不够大 此时 应改用分压式电路 3 若实验中要求电压从零开始调节 则必须采用分压式电路 4 两种电路均可使用的情况下 应优先采用限流式接法 因为限流式接法电路简单 能耗低 实验器材小电珠 4v 0 7a 或 3 8v 0 3a 4 6v学生电源 滑动变阻器 电压表 电流表 开关 导线若干 坐标纸 铅笔 实验步骤1 按图连接好实验电路 2 把滑动变阻器的滑片p调节到a端 电路经检查无误后 闭合开关s 3 改变滑动变阻器滑片的位置 读出几组相应的电流表 电压表的示数i和u 记入表格内 断开开关s 4 在坐标纸上建立一个直角坐标系 纵轴表示电流 横轴表示电压 用平滑曲线将各数据点连接起来 便得到伏安特性曲线 5 整理实验器材 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 则电流表示数偏大 2 测量时读数带来误差 3 在坐标纸上描点 作图带来误差 注意事项1 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 本实验要作出u i图线 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 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 4 加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压 5 连图线时曲线要平滑 不在图线上的数据点应均匀分布在图线两侧 绝对不要画成折线 例1 如图为 描绘小电珠的伏安特性曲线 实验的实物电路图 已知小电珠额定电压为2 5v 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电珠灯丝的伏安特性曲线 2 在虚线框中画出实物电路相应的电路图 考点一实验原理及注意事项 图片显 隐 1 使它靠近变阻器左端的接线柱 增加小电珠两端的电压 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 如图所示 1 滑动变阻器在最左端时 小电珠电压最小 为了保护小电珠不被烧坏 因此在闭合开关前 滑动变阻器的滑片应处在最左端 在调节滑动变阻器时 应注视电压表的示数 不能超过小电珠的额定电压 解析 答案 考点一实验原理及注意事项 例2 2015 辽宁四校模拟 由金属丝制成的电阻阻值会随温度的升高而变大 某同学为研究这一现象 亲自动手通过实验描绘这样一个电阻器的伏安特性曲线 可供选择的实验器材有 a 待测电阻器rx 2 5v 1 2w b 电流表a 0 0 6a 内阻为1 c 电压表v 0 3v 内阻未知 d 滑动变阻器 0 10 额定电流1a e 电源 e 3v 内阻r 1 f 定值电阻r0 阻值5 g 开关一个和导线若干 考点二数据处理及误差分析 1 实验时 该同学采用电流表内接法 并且电阻器两端电压从零开始变化 请在方框内画出实验电路图 2 按照正确的电路图 该同学测得实验数据如下 考点二数据处理及误差分析 其中 i是电流表的示数 u是电压表的示数 ur是电阻器两端的实际电压 请通过计算补全表格中的空格 然后在坐标图中画出电阻器的伏安特性曲线 3 该同学将本实验中的电阻器rx以及给定的定值电阻r0二者串联起来 接在本实验提供的电源两端 则电阻器的实际功率是 w 结果保留2位小数 1 要使电阻器两端电压从零开始变化 滑动变阻器应采用分压接法 电路如下图甲所示 解析 图片显 隐 考点二数据处理及误差分析 1 见解析图 2 见解析图 3 0 32 2 电压表的示数减去电流表的分压即为电阻器两端的电压 ur u ir 数据如下表 电阻器的伏安特性曲线如图乙所示 3 由ur i r r0 e作出u i图象如图乙中直线所示 由此图象与电阻器u i图线的交点可得此时电阻器的电压ur 0 9v 电流i 0 35a 电阻器的实际功率为p ui 0 32w 解析 答案 考点二数据处理及误差分析 例3 2013 高考江苏卷 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p ui得到电功率 实验所使用的小灯泡规格为 3 0v 1 8w 电源为12v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1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 考点三创新实验设计 图片显 隐 图1 4 小明处理数据后将p