【志鸿优化设计】(重庆专用)高考物理第一轮复习 (梳理整合+探究突破+巩固提升)专题实验8 描绘小电珠的伏安特性曲线(含解析).doc_第1页
【志鸿优化设计】(重庆专用)高考物理第一轮复习 (梳理整合+探究突破+巩固提升)专题实验8 描绘小电珠的伏安特性曲线(含解析).doc_第2页
【志鸿优化设计】(重庆专用)高考物理第一轮复习 (梳理整合+探究突破+巩固提升)专题实验8 描绘小电珠的伏安特性曲线(含解析).doc_第3页
【志鸿优化设计】(重庆专用)高考物理第一轮复习 (梳理整合+探究突破+巩固提升)专题实验8 描绘小电珠的伏安特性曲线(含解析).doc_第4页
【志鸿优化设计】(重庆专用)高考物理第一轮复习 (梳理整合+探究突破+巩固提升)专题实验8 描绘小电珠的伏安特性曲线(含解析).doc_第5页
免费预览已结束,剩余4页可下载查看

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

实验8:描绘小电珠的伏安特性曲线一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线。二、实验原理用电流表和电压表测出小电珠在不同电压下的电流,建立iu坐标系,描点连成直线或平滑曲线即得到小电珠的伏安特性曲线。为了尽可能多取些数据点并减小实验误差,应选用电流表外接法,滑动变阻器分压接法电路,因为小电珠的电阻值较小。三、实验器材小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、开关、坐标纸。四、实验步骤1连接电路将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所示电路。2测出小电珠在不同电压下的电流(1)闭合开关s前,滑动变阻器触头应移到最左端,以使开关闭合时小电珠电压能从0开始变化;同时,这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝。(2)移动滑动变阻器触头的位置,测出12组不同的电压值u和电流值i,并将测量数据填入表格。u/v00.20.40.60.81.01.2i/a0u/v1.62.02.42.83.23.63.8i/a3.画出伏安特性曲线(1)在坐标纸上以u为横轴,以i为纵轴,建立坐标系。(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点(坐标系纵轴和横轴的标度要适中,以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)。(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小电珠的伏安特性曲线。4拆除电路,整理仪器。五、误差分析1由于电压表、电流表不是理想电表,电表内阻对电路的影响会带来误差。2电流表、电压表的读数带来误差,要严格按照读数规则读数。3在坐标纸上描点、作图带来操作误差。六、注意事项1电路的连接方式:(1)电流表应采用外接法:因为小电珠(3.8 v,0.3 a)的电阻很小,与00.6 a的电流表串联时,电流表的分压影响很大。(2)滑动变阻器应采用分压式连接:目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化。2闭合开关s前,滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端,使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化,同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝。3i-u图线在u01.0 v左右将发生明显弯曲,故在u1.0 v左右绘点要密,以防出现较大误差。4电流表选择0.6 a量程,电压表量程的选择视小电珠的额定电压而定,即使用的若是“3.8 v,0.3 a”的小电珠,选用电压表的15 v量程;若使用“2.5 v,0.6 a”的小电珠,则选用电压表的3 v量程。5当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加,到额定值记录i后马上断开开关。6误差较大的点要舍去,i-u图线应是平滑曲线而非折线。七、实验改进一种测小电珠的电阻的准确方法实验原理:如图所示,两个电压表完全相同且内阻很大。移动滑动触头,调节电阻箱的示数,使两个电压表示数相同,则电阻箱的读数即为小电珠电阻,记下小电珠的电阻和电压;多次移动滑动触头,采用相同方法,记下相应电阻箱示数和电压表的读数。在坐标纸上画出r-u图线,并分析r随u变化的规律。在描绘小电珠的伏安特性曲线的实验中,由于电表内阻的影响,会产生系统误差使得小电珠的电阻测量不准确。上述实验方法可以消除这种误差,操作、读数比较方便。命题研究一、实验原理和实验器材【题例1】 有一个小电珠上标有“4 v,2 w”的字样,现在要用伏安法描绘这个小电珠的iu图线。有下列器材供选用:a电压表(05 v,内阻10 k)b电压表(010 v,内阻20 k)c电流表(03 a,内阻1 )d电流表(00.6 a,内阻0.4 )e滑动变阻器(5 ,1 a)f滑动变阻器(500 ,0.2 a)(1)实验中电压表应选用_,电流表应选用_。为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用_(用序号字母表示)。(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图,并把由图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。思路点拨:解答本题需要把握以下三点:(1)通过相关计算选择仪器。(2)判断电流表的内、外接,变阻器的分压、限流接法。(3)能根据电路图进行实物连图。解题要点:规律总结1限流、分压两种电路的比较2.实物图连线的一般思路实物连线就是根据电路图把实物连起来,实物连线的一般思路如下:(1)先画电路图,后画实物图。在电路图上标明电源的正、负极,电流表和电压表的正、负接线柱等。(按实物的布局设计线路图,再根据线路图连接实物图)(2)先串后并,注意正负。画电路实物图时,应选择一条包含电路元件最多的通路,例如:从电源的正极出发,沿着电流的方向依次把电键、用电器、电流表(先接正柱,后接负柱)、变阻器等连接起来,一直连到电源负极,然后再把其余的电路元件和电压表并联在电路的某两点之间。(3)注意量程,接线到柱。连接多量程电流表、电压表时,应注意选择适当的接线柱(即选取合适的量程),所有导线的连接点都应画在用电器的接线柱上或电源的正、负极上,不应在无接线柱的地方把几条导线相接。(4)避免交叉,检查无误。所画导线不应交叉,以使连接情况清晰易辨。画好电路实物图后,应对照电路图再检查一遍,以便减小错误。命题研究二、实验数据的处理【题例2】 如图中所示器材为某同学测绘额定电压为2.5 v的小电珠的iu特性曲线的实验器材。(1)根据实验原理,用笔画线代替导线,将图中的实验电路图连接完整。(2)开关s闭合之前,图中滑动变阻器的滑片应该置于_。(选填“a端”“b端”或“ab之间”)(3)实验中测得有关数据如下表:u/v0.400.801.201.602.002.402.80i/a0.100.160.200.230.250.260.27根据表中的实验数据,在下图中画出小电珠的i-u特性曲线。(4)若已知小电珠灯丝在27 时电阻值约为1.5 ,并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比,试估算该小电珠以额定功率工作时灯丝的温度约为_ 。(保留三位有效数字)思路点拨:解答本题需要把握以下两点:(1)描点、连线作图时的注意事项;(2)由伏安特性图线进行数据计算的方法。解题要点:规律总结图象法处理数据的优点1图象可直观形象地反映出物理量之间的变化关系。2图象可以减少某次数据不准造成的偶然误差。1在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0 v,内阻不计,l1、l2、l3为三个相同规格的小电珠,这种小电珠的伏安特性曲线如图乙所示,当开关s闭合后( )a通过l1的电流为通过l2的电流的2倍bl1的电阻为7.5 cl1消耗的电功率为0.75 wdl2消耗的电功率为0.375 w2(2012安徽理综)如图为“测绘小电珠伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小电珠额定电压为2.5 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电珠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。3为测量“12 v5 w”的小电珠在不同电压下的功率,给定了以下器材:电源:12 v,内阻不计;电流表:量程00.6 a、03 a,内阻约为0.2 ;电压表:量程03 v、015 v,内阻约为15 k;滑动变阻器:020 ,允许最大电流1 a;开关一个,导线若干,实验要求加在小电珠上的电压可从0开始调节。(1)以上四个电路图你认为最合适的是_。(2)在本实验中,电流表的量程可选_。(3)某位同学测得小电珠的伏安特性曲线如图所示,某次测量时,电流表读数为0.40 a,此时小电珠的实际功率为_w。4(2012四川理综)某学习小组的同学拟探究小电珠l的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:小电珠l,规格“4.0 v 0.7 a”;电流表a1,量程3 a,内阻约为0.1 ;电流表a2,量程0.6 a,内阻r20.2 ;电压表v,量程3 v,内阻rv9 k;标准电阻r1,阻值1 ;标准电阻r2,阻值3 k;滑动变阻器r,阻值范围010 ;学生电源e,电动势6 v,内阻不计;开关s及导线若干。甲乙(1)甲同学设计了如图甲所示的电路来进行测量,当通过l的电流为0.46 a时,电压表的示数如图乙所示,此时l的电阻为_。(2)乙同学又设计了如图丙所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在l上的电压值是_v。(3)学习小组认为要想更准确地描绘出l完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图丁所示的虚线框内补画出实验电 路图,并在图上标明所选器材代号。 丙 丁参考答案考向探究突破【题例1】 答案:(1)ade(2)见解析解析:(1)因小电珠的额定电压为4 v,所以电压表应选用a,小电珠的额定电流i0.5 a,所以电流表应选用d;小电珠正常工作时的电阻为r8 ,因为rx,rx为小电阻,电流表应采用外接法,要求电压表从零开始变化,故滑动变阻器采用分压接法,为便于调节,滑动变阻器应选用e。(2)满足实验要求的电路图如图。接成的相应实物电路图如图。【题例2】 答案: (1)如图所示(2)a端(3)如图所示(4)1.64103(1.581031.65103均可)解析:(1)对于小电珠的伏安特性曲线的实验,电流和电压要从零开始调节,故本实验必须使用滑动变阻器分压式接法;由于小电珠的电阻较小,实验室中的电压表内阻远大于小电珠的电阻,故采用电流表外接法进行伏安法测电阻;在连接实物图时要注意电表的量程与正负极。(2)在实验开始前要检查电路的安全性,为了保护电流表和电压表,需要将滑动变阻器的分压值调为零,即将滑片置于a端。(3)如答案中图所示。(4)由作出的伏安特性曲线图读取电压为2.5 v时,电流约为0.262 a,依题意可得:,解得t1 635 1.64103 。演练巩固提升1c解析:因电源内阻不计,s闭合后ul13 v,u l2ul31.5 v。在i-u图象中,可以读出相应的电流il10.25 a,il2il30.2 a,故a错误。由r知rl112 ,故b错误。由pui知pl10.75 w,pl20.3 w,故c正确,d错误。2答案:(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。解析:(1)接通电路前,电路中的电流应调到最小,以保证用电器安全;由于要描绘小电珠伏安特性曲线,所以要取多组测量值,包括其额定值。(2)电压电流的测量值要从0开始,所以实验电路应连成分压式;且满足电压表内阻远大于灯泡电阻,所以采用电流表外接形式。3答案:(1)a(2)00.6 a(3)2.4解析:(1)c与d电路图不符合电压从0开始调节,小电珠的电阻rl 28.8 ,144,520.8,由于,故电流表应采用外接法,应选a。(2)小电珠的额定电流为i a,故电流表量程应选择00.6 a。(3)当电流表读数为0.40 a时,由图象可读出电压为6.0 v,故小电珠实际功率p0.406.0 w2.4 w。4答案:(1)5(2)4(3)答图1答图2解析:(1)电压表示数为u2.30 v,电阻为r5 。(2)由部分电路欧姆定律和串并联知识,加在l上的电压值为u v4 v。(3)采用答图1电路,由于电压表量程小于灯泡的额

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论