选修测绘小灯泡的伏安特性曲线ppt课件.pptVIP

实验测绘小灯泡的伏安特性曲线 实验目的 要做什么 1 测绘小灯泡的伏安特性曲线 2 分析伏安特性曲线的变化规律 实验器材 小灯泡 2 5V 0 6A 一个 电压表 0 3V 15V 与电流表 0 0 6A 3A 各一个 滑动变阻器 最大阻值20 一个 学生低压直流电源 或电池组 开关一个 导线若干 坐标纸 铅笔 实验原理 为什么这么做 1 用电流表测出流过小灯泡的电流 用电压表测出小灯泡两端的电压 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起来 2 电流表外接 3 滑动变阻器采用分压式 使伏特表电压能从零开始连续变化 3 滑动变阻器两种接法的对比 实验过程 一 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 把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端 闭合开关S 3 移动滑动变阻器滑片位置 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 拆除电路 整理仪器 二 数据处理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 3 将描出的点用平滑的曲线连接起来 就得到小灯泡的伏安特性曲线 应是平滑曲线而非折线 误差分析 1 系统误差 由于电压表 电流表不是理想电表 电表内电阻对电路的影响带来的误差 2 偶然误差 1 电压表 电流表的读数带来的误差 2 在坐标纸上描点 作图带来的误差 注意事项 1 闭合开关S前 滑动变阻器滑片应移到使小灯泡分得电压为0的一端 为了防止开关刚闭合时小灯泡两端因电压过大而被烧坏 2 I U图线在U 1 0V左右将发生明显弯曲 故在U 1 0V左右要多测几组数据 以防出现很大误差 3 误差较大的点要舍去 I U图线 4 建立坐标系时 纵轴表示电流 横轴表示电压 两坐标轴选取的标度要合理 使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸 热点1实验器材 电路的选取 典例1 2013 天津高考 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 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 热点2电路的连接和实验数据分析 例2 2011广东高考 描绘小电珠的伏安特性曲线实验中 实验器材有 小电珠 2 5V 0 6W 滑动变阻器 多用电表 电流表 学生电源 开关 导线若干 1 测小电珠的电阻 应选择多用电表倍率的电阻挡 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 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像 必须在相邻数据点间多测几组数据 请选填 ab bc cd de 或 ef 标准解答 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之间电流增加了0 122A 其他段电流依次增加了0 03A左右 所以需要在ab之间将电流分为0 030A 0 060A 0 090A 分别测出相应的电压值 答案 1 17 5 2 见标准解答图 3 ab 4 ab 双基题组 1 2013 宁波模拟 在利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图中 开关闭合前滑动变阻器的接法最合理且路端电压最大的是 解析 选B AB选项中闭合开关前 滑片远离下接线柱 接入电路的电阻最大 电路中电流最小 路端电压最大 B正确 2 2013 厦门模拟 在描绘小电珠的伏安特性曲线的实验中 可以同时测定小电珠的功率和电阻 1 测得的小电珠的功率与实际的功率相比较 测量功率 A 总偏大B 总偏小C 无误差D 都有可能 2 小电珠的电阻的测量值与实际值相比较 A 偏大B 偏小C 有时偏大 有时偏小D 都有可能 答案 1 A 2 B 3 2013 济南模拟 有一个小电珠上标有 4V2W 的字样 现在要用伏安法描绘这个电珠的U I图线 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 0 3A 内阻1 D 电流表 0 0 6A 内阻0 4 E 滑动变阻器 5 10A F 滑动变阻器 500 0 2A 1 实验中电压表应选用 电流表应选用 用序号字母表示 2 为使实验误差尽量减小 要求电压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 3 请在方框内画出满足实验要求的电路图 并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图 答案 1 AD 2 E 3 见解析 解析 1 因电珠的额定电压为4V 为保证安全 选用的电压表量程应稍大于4V 但不能大太多 量程太大则示数不准确 故只能选用0 5V的电压表 故选A 由P UI得 电珠的额定电流I 0 5A 故应选择0 0 6A量程的电流表 故选D 2 由题意可知 电压从零开始变化 并要多测几组数据 故只能采用滑动变阻器分压接法 而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器 故选E 3 电珠内阻R 8 电压表内阻远大于电珠内阻 应采用电流表外接法 故电路图和实物连接图如图所示 答案 1 AD 2 E 3 见解析 4 2013 杭州模拟 某同学在研究标有 3V 0 3A 字样的小电珠的伏安特性曲线的实验中得到一组U和I的数据 1 在虚线框内画出实验电路图 2 在图中的方格纸内画出I U图线 3 根据I U图线分析小电珠的电阻随温度升高而 4 小电珠工作电压为3V时 测得实际电功率为W 增大 0 62 6 2011福建高考 某同学在探究规格为 6V 3W 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10VB 直流电流5mAC 欧姆 100D 欧姆 1 2 该同学采用图甲所示的电路进行测量 图中R为滑动变阻器 阻值范围0 20 额定电流1 0A L为待测小电珠 为电压表 量程6V 内阻20k 为电流表 量程0 6A 内阻1 E为电源 电动势8V 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 选填 左 或 右 7 2012 安徽高考 如图为 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 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 2 根据实物图画出电路图如图 答案 1 使滑动变阻器的滑片滑至最左端 增加小灯泡两端的电压 记录电压表和电流表的多组读数 直至电压表示数达到小灯泡的额定电压 2 电路图见解析 实验改进 还能怎么做 1 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