电学实验复习第二课时：实验八描绘小电珠的伏安特性曲线.ppt

一 实验目的1 描绘小电珠的伏安特性曲线 2 分析伏安特性曲线的变化规律 二 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 测得多组 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 因为小电珠的电阻很小 如果电流表内接 误差明显较大 滑动变阻器采用分压式 使电压能从零开始连续变化 实验八描绘小电珠的伏安特性曲线 3 滑动变阻器的限流接法和分压接法 1 两种接法比较 2 两种接法的适用条件 限流式接法适合测量阻值小的电阻 与滑动变阻器总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小 因为Rx小 限流式中滑动变阻器分得电压大 移动滑动触头调节范围大 分压式接法适合测量阻值较大的电阻 比滑动变阻器的总电阻大 因为Rx大 分压式中Rx几乎不影响电压的分配 移动滑动触头电压变化明显 便于调节 以下几种情况必须采用分压接法 a 若采用限流式不能控制电路中电流满足实验要求 即不论怎样调节滑动变阻器 待测电阻上的电流 或电压 都会超过电流表 或电压表 的量程 或超过待测电阻的额定电流 则必须选用分压式接法 b 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 滑动变阻器的滑动触头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 不利于多次测量求平均值 此时 应改用分压式接法 c 若实验中要求电压从零开始连续可调 则必须采用分压式接法 在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 耗能低 4 仪器的选择 1 电表的选择 先估算电流或电压值 在选择电流表或电压表时 应使指针达到半偏以上 2 滑动变阻器的选择 实验电路若采用限流式接法 一般选用阻值适当大一些的滑动变阻器 但不可过大 实验电路若采用分压式接法 应选择阻值小一些的滑动变阻器 以便于调节 但要注意其额定电压和额定电流值 3 电源的选择 综合考虑小电珠 电压表 电流表的量程以及滑动变阻器的阻值 保证能为实验提供合适的电流或电压 三 实验器材小电珠 电压表与电流表 滑动变阻器 学生低压直流电源 或电池组 开关 导线若干 坐标纸 铅笔 四 实验步骤1 根据小电珠上标示的额定电压和额定电流 选用电源的输出电压和电表的量程 2 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7 4 1所示的电路 3 将滑动变阻器的触头移动到右端 闭合开关 调节滑动变阻器 读出并记录多组U I数值 将测量数据填入表格中 4 断开开关 拆除电路 整理仪器 5 在坐标纸上以U为横轴 I为纵轴建立坐标系 选取合适的标度 6 在坐标纸上描出以上各组数据所对应的点 用一条平滑的曲线把这些点连起来 得到小电珠的伏安特性曲线 五 注意事项1 电路的连接方式 电流表应采用外接法 滑动变阻器应采用分压式连接 2 闭合开关前 滑片应移到使小电珠的电压为0的一端 3 在I U图线弯曲处 绘点要密 4 I U图线上各点要用平滑曲线连接 六 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 作图带来误差 2010 浙江高考 在 描绘小电珠的伏安特性曲线 的实验中 某同学测得电流 电压的数据如表所示 1 用表中数据描绘电压随电流的变化曲线 2 为了探究灯丝电阻与温度的关系 已作出电阻随电流的变化曲线如图7 4 2所示 请指出灯丝的特征 并解释形成的原因 解析 1 用表中数据描绘电压随电流的变化曲线 如图所示 2 电阻随电流增大存在三个区间 电阻的变化快慢不同 第一区间电流很小时 电阻变化不大 第二区间灯丝温度升高很快 电阻增大得快 第三区间部分电能转化为光能 灯丝温度升高变慢 电阻增大也变慢 答案 见解析 2012 海淀模拟 在 描绘小电珠的伏安特性曲线 的实验中 可供选择的实验仪器如下 1 在上述器材中 滑动变阻器应选 电流表应选 2 在图7 4 3中用笔画线代替导线 把实验仪器连接成完整的实验电路 3 利用实验中得到的实验数据在I U坐标系中 描绘出了图7 4 4所示的小电珠的伏安特性曲线 根据此图给出的信息 可以判断出图7 4 5中正确的是 图中P为小电珠功率 答案 1 R1A2 2 见解析图 3 BD 1 2012 东营模拟 为探究小电珠L的伏安特性 连好如图7 4 6所示的电路后闭合开关 通过移动变阻器的滑片 使小电珠中的电流由零开始逐渐增大 直到小电珠正常发光 由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U I图象应是图中的 解析 小电珠中的电流逐渐增大时其温度升高 导致电阻R增大 所以U I图线的斜率增大 故C正确 答案 C 2 2011 重庆高考 在测量电珠伏安特性实验中 同学们连接的电路中有四个错误电路 如图7 4 7所示 电源内阻不计 导线连接良好 若将滑动变阻器的触头置于左端 闭合S 在向右端滑动触头过程中 会分别出现如下四种现象 a 电珠L不亮 电流表示数几乎为零b 电珠L亮度增加 电流表示数增大c 电珠L开始不亮 后来忽然发光 电流表从示数不为零到线圈烧断d 电珠L不亮 电流表从示数不为零增大到线圈烧断与上述abcd四种现象对应的电路序号为 A B C D 解析 a中电珠L不亮 电流表示数几乎为零说明它们同时与电压表串联 此现象与电路 相对应 b中电珠L亮度增加 电流表示数增大说明电珠L与电流表串联 此现象与电路 相对应 c中电珠L开始不亮 后来忽然发光 电流表从示数不为零到线圈烧断说明电珠L与电流表并联 当电流表被烧断后 电珠L才忽然发光 此现象与电路 相对应 d中电珠L不亮 电流表示数增大到烧断线圈说明电流表是单独一条支路 电珠L始终不亮说明电珠与电压表串联 此现象与电路 对应 答案 A 3 2012 马鞍山质检 在 描绘小灯泡的伏安特性曲线 的实验中 1 下面有四个电路图 你在实验中采用的电路图是 2 在实验中得到的小灯泡的I U特性曲线是一条 线 填 直 或 曲 这表明小灯泡的电阻随温度升高而 填 增大 减小 或 不变 解析 1 电流表应外接 变阻器应采用分压电路 选D 2 小灯泡的灯丝是金属做的 金属的电阻率随温度的升高而增大 所以小灯泡的I U特性曲线是一条曲线 这表明小灯泡的电阻随温度升高而增大 答案 1 D 2 曲增大 4 2012 金华模拟 在 描绘小电珠的伏安特性曲线 的实验中 除标有 6V1 5W 字样的小电珠 导线和开关外 还有下列器材 A 直流电源 6V 内阻不计 B 直流电流表 量程为3A 内阻0 1 以下 C 直流电流表 量程为300mA 内阻约为5 D 直流电压表 量程为10V 内阻约为15k E 滑动变阻器 10 2A F 滑动变阻器 1k 0 5A 实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量 1 实验中电流表应选用 滑动变阻器应选用 均用序号表示 2 在虚线框内画出实验电路图 答案 1 C E 2 见解析 5 2011 盐城模拟 在 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验中 用导线a b c d e f g和h按图7 4 8 a 所示方式连接好电路 电路中所有元器件都完好 且电压表和电流表已调零 闭合开关 1 若不管怎样调节滑动变阻器 小灯泡亮度能发生变化 但电压表 直流表的示数总不能为零 则可能是 导线断路 2 某同学测出电源和小灯泡的U I图线如图 b 所示 将小灯泡和电阻R串联后接到电源上 要使电路中电流为1 0A 则R 3 某同学在实验中还测出a b c三种元件的伏安特性曲