【立体设计】高考生物理 第7章 第4讲 实验 描绘小电珠的伏安特性曲线知识研习 新人教版.ppt

1 实验目的 1 描绘 2 分析曲线的变化规律 小电珠的伏安特性曲线 2 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 如果内接电流表 分压明显 滑动变阻器采用分压式 使电压能从0开始连续变化 3 实验器材小电珠 4 6v学生电源 开关 导线若干 滑动变阻器 电压表 电流表 即时巩固解析为教师用书独有 考点实验过程1 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 移动滑动变阻器触头位置 测出12组不同的电压值u和对应的电流值i 并将测量数据填入表格 3 画出伏安特性曲线 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 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 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 4 拆除电路 整理仪器 2 实验误差分析 1 由于电压表不是理想电表 内阻并非无穷大 会带来误差 2 测量时读数带来误差 3 在坐标纸上描点 作图时带来误差 3 注意事项 1 电路的连接方式 电流表应采用外接法 因为小电珠 3 8v 0 3a 的电阻很小 与0 0 6a的电流表串联时 电流表的分压影响很大 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0开始连续变化 2 闭合开关s前 滑动变阻器触头应移到使小电珠分得电压为0的一端 可以使开关闭合时小电珠电压能从0开始变化 也为了防止开关刚闭合时小电珠两端因电压过大而烧坏灯丝 3 u i图线在u0 1 0v左右将发生明显弯曲 故在u 1 0v左右绘点要密 以防出现较大误差 4 电流表选择0 6a量程 电压表量程的选择视小电珠的额定电压而定 使用的若是 3 8v 0 3a 的小电珠 选用电压表的15v量程 若使用 2 5v 0 6a 的小电珠 则选用电压表的3v量程 5 小电珠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 u i图象应是平滑曲线而非折线 案例1 2010 浙江理综 在 描绘小灯泡的伏安特性曲线 的实验中 某同学测得电流 电压的数据如下表所示 1 用上表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 如图所示 请指出图线的特征 并解释形成的原因 解析 1 以电压为纵轴 电流为横轴描点作图即可 2 见答案 答案 1 2 电阻随电流增大 存在三个区间 电阻随电流的变化快慢不同 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快 电阻增大快 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 案例2 2009 福建理综 某研究性学习小组为了制作一种传感器 需要选用一电器元件 图为该电器元件的伏安特性曲线 有同学对其提出质疑 现需进一步验证该伏安特性曲线 实验室备有下列器材 1 为提高实验结果的准确程度 电流表应选用 电压表应选用 滑动变阻器应选用 以上均填器材代号 2 为达到上述目的 请在虚线框内画出正确的实验电路原理图 并标明所用器材的代号 3 若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合 请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点 相同点 不同点 解析 1 图象中电流0 0 14a 电流表选a2 电源电压6v 但图象只要求电压在0 3v之间调整 为了测量准确 电压表选v1 由于绘制图象的需要 要求电压从0 3v之间调整 所以滑动变阻器只能采用分压式接法 为了能很好调节电压 滑动变阻器应选用阻值较小的r1 3 从图象的形状和斜率变化趋势上去找相同点和不同点 突出都是 非线性 图象上某点与原点连线的斜率是电阻的倒数 答案 1 a2v1r1 2 如图所