2020版高考物理一轮复习第7章恒定电流实验7测绘小灯泡的伏安特性曲线课件

实验7测绘小灯泡的伏安特性曲线 考纲解读 1 会测绘小灯泡的伏安特性曲线 2 会分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律 注意事项1 电流表外接法 本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小 因此测量电路必须采用电流表外接法 2 滑动变阻器应采用分压式连接本实验要作出i u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 保护元件安全 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 加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电压 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 热点一教材原型实验 例1 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i u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 0 3a 内阻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 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 请在虚线框内画出满足实验要求的电路图 并把图1中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图 图1 2 由题意可知 电压从零开始变化 并要求多测几组数据 故只能采用滑动变阻器分压接法 滑动变阻器应选e 答案 1 ad 2 e 3 图见解析 1 滑动变器的选取 在分压电路中 一般选用全电阻小于用电器电阻的滑动变阻器 在限流电路中 一般选用全电阻和用电器电阻相差不多或大几倍的滑动变阻器 2 滑动变阻器的两种连接方式 3 两种接法的适用条件 1 限流式接法适合测量阻值较小的电阻 跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小 2 分压式接法适合测量阻值较大的电阻 一般比滑动变阻器的最大电阻要大 3 若实验中要求电压从零开始调节 则必须采用分压式接法 4 实验器材的选择 1 原则 安全 准确 操作方便 2 具体要求 电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流 干电池中电流一般不允许超过0 6a 5 电流表 电压表测电阻两种方法的比较选择 例2 2016 10月浙江选考 测绘小灯泡的伏安特性曲线 实验 要求采用分压电路 电流表外接 小王的连线如图2甲所示 闭合开关s前请老师检查 老师指出图中标示的 两根连线有一处错误 错误连线是 填 或 图中标示的 和 三根连线有一处错误 错误连线是 填 或 小王正确连线后 闭合开关s前 应将滑动变阻器滑片c移到 填 a 或 b 处 闭合开关s 此时电压表读数为 v 缓慢移动滑片c至某一位置时 电流表指针如图乙所示 电流表的示数为 a 图2解析电路要求采用分压式接法 则连线 是错误的 应接a处 电流表要求外接 连线 应接电流表的 接线柱 闭合开关s前 应将滑动变阻器滑片c移到a处 闭合开关s 此时电压表读数为0v 缓慢移动滑片c至某一位置时 电流表的示数为0 32a 答案 a00 32 热点二实验拓展创新 例3 2016 4月浙江选考 在 测绘小灯泡的伏安特性曲线 实验中 小灯泡额定电压为2 5v 电流为0 3a 图3 1 部分连线的实物照片如图3甲所示 请完成实物连接图 2 某次实验中 当电流表的示数为0 18a 电压表的指针如图乙所示 则电压为 v 此时小灯泡的功率是 w 3 正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的 填字母 解析 1 小灯泡额定电压为2 5v 故电压表选择0 3v的量程 测绘小灯泡的伏安特性曲线时 电压表 电流表需从0开始调节 故滑动变阻器采用分压式接法 电流表采用外接法 故实物连接图如图所示 2 结合量程可读出电压表的示数在1 48 1 50v 故小灯泡的功率p ui 0 18 1 48w 0 27w 3 随着电压的增大 小灯泡的电阻越来越大 故c正确 答案 1 如解析图所示 2 1 48 1 500 27 3 c 1 图4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 图4 1 完成下列实验步骤 闭合开关前 调节滑动变阻器的滑片 使它靠近滑动变阻器 填 左端 或 右端 的接线柱 闭合开关后 逐渐移动滑动变阻器的滑片 断开开关 根据实验数据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 滑动变阻器为分压式接法 故闭合开关前 小灯泡两端的电压为零 调节滑动变阻器的滑片 使它靠近滑动变阻器左端的接线柱 闭合开关后 逐渐移动滑动变阻器的滑片 增加小灯泡两端的电压 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 与实物电路相应的电路图如图所示 答案 1 左端 增加小灯泡两端的电压 记录电流表和电压表的多组数据 直至电压达到其额定电压 2 见解析图 2 2018 11月浙江选考 为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻r 小明设计了如图5甲所示的电路 1 实验时 闭合开关s 滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变 将c点先后与a b点连接 发现电压表示数变化较大 电流表示数基本不变 则测量时应将c点接 选填 a点 或 b点 按此连接测量 测量结果 选填 小于 等于 或 大于 rx的真实值 2 根据实验测得的6组数据 在图乙中描点 作出了2条图线 你认为正确的是 选填 或 并由图线求出电阻rx 保留2位有效数字 图5 解析 1 由题中表述知 c先后与a b试触 电压表变化比较大 故电流表的电阻对电路影响比较大 所以应该使用电流表外接法 即接a点 测量值比真实值偏小 2 根据电路的接法 当电流为零时电压表示数也为零 故图线过原点 选 由斜率的倒数即为电阻阻值可知 r 7 5 答案 1 a点小于 2 7 5 0 2 3 用下列器材组装成描绘电阻r0伏安