优化探究高考物理一轮复习 8.3.3实验三 描绘小电珠的伏安特性曲线课件.ppt

1 实验目的 1 描绘小电珠的伏安特性曲线 2 分析小电珠伏安特性曲线的变化规律 2 实验原理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 值后 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起来 就得到小电珠的伏安特性曲线 3 实验器材小电珠 3 8v 0 3a 或 2 5v 0 6a 4v 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 三 描绘小电珠的伏安特性曲线 实验基础夯实 核心要点突破 1 实验步骤 1 确定电流表 电压表的量程 采用电流表外接法 滑动变阻器采用分压式接法 按如图所示的原理图连接好实验电路 2 把滑动变阻器的滑动片调节到图中最左端 接线经检查无误后 闭合开关s 3 移动滑动变阻器触头位置 测出12组左右不同的电压值u和电流值i 并将测量数据填入表格中 断开开关s 4 在坐标纸上以u为横轴 以i为纵轴 建立坐标系 在坐标纸上描出各组数据所对应的点 将描出的点用平滑的曲线连起来 就得到小电珠的伏安特性曲线 5 拆除电路 整理仪器 2 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 3 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iu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 不要画成折线 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 不要画成折线 典例1 2013年高考天津理综 要测绘一个标有 3v0 6w 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3v 并便于操作 已选用的器材有 电池组 电动势为4 5v 内阻约1 电流表 量程为0 250ma 内阻约5 电压表 量程为0 3v 内阻约3k 电键一个 导线若干 1 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1a b 滑动变阻器 最大阻值1750 额定电流0 3a 实验原理及数据处理 2 实验的电路图应选用下列的图 填字母代号 3 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 5v 内阻为5 的电源两端 小灯泡消耗的功率是 w 答案 1 a 2 b 3 0 1 典例2 2014年合肥高三质检 有一个小电珠上标有 4v2w 的字样 现在要用伏安法描绘这个小电珠的u i图线 有下列器材供选用 a 电压表 0 5v 内阻10k b 电压表 0 10v 内阻20k c 电流表 0 3a 电阻1 d 电流表 0 0 6a 内阻0 4 e 滑动变阻器 5 1a f 滑动变阻器 500 0 2a g 电源 开关一个 导线若干 电路设计及实物连图 2 满足实验要求的电路图如图所示 接成相应实物电路图如图所示 答案 1 ade 2 见自主解答 典例3 2014年宿州模拟 如图甲所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的u i关系曲线图 1 在图乙中画出实验电路图 根据该电路图可得到u i关系的完整曲线 可用的器材有 电压传感器 电流传感器 滑动变阻器 变化范围0 50 电动势为6v的电源 不计内阻 小灯泡 电键 导线若干 实验创新设计 2 如果将该小灯泡分别接入图甲 乙两个不同电路 其中甲电路的电源为一节干电池 乙电路的电源为三节干电池 每节干电池的电动势为1 5v 内电阻为1 5 定值电阻r 18 则接入 选填 甲 或 乙 电路时 小灯泡较亮些 3 在电路乙中 小灯泡消耗的电功率为 w 4 若将电路乙中的电阻r替换为另一个完全相同的小灯泡 其他条件不变 则此时电源内部的发热功率为 w 自主解答 1 由于要画出u i关系的完整曲线 必须用分压接法画出实验电路图 2 分别在小灯泡灯丝电阻的u i关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线 与小灯泡灯丝电阻的u i关系曲线交点即为工作点 显然接入甲电路时 灯泡中电流较大 小灯泡较亮些 3 在电路乙中 小灯泡消耗的电功率为p iu 0 15 1w 0 15w 4 若将电路乙中的电阻r替换为另一个完全相同的小灯泡 其他条件不变 可等效为电动势为2 25v 内阻为2 25 的电池连接一个灯泡 在小灯泡灯丝电阻的u i关系曲线图上画出电源 电动势2 25v 内阻2 25 的伏安特性曲线 与小灯泡灯丝电阻