高考物理总复习 第7章 第4讲 实验：描绘小灯泡伏安特性曲线课件 新人教版.pptVIP

第七章恒定电流 第四讲实验 描绘小灯泡伏安特性曲线 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 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 三 实验器材小电珠 3 8v 0 3a 或 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 四 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 接线经检查无误后 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 五 数据处理 画出伏安特性曲线 1 在坐标纸上以u为横轴 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结起来 就得到小灯泡的伏安特性曲线 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 七 注意事项1 电路的连接方式 1 电流表应采用外接法 因为小灯泡 3 8v0 3a 的电阻较小 与0 0 6a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接法 目的是为了使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化 2 闭合开关s前 滑动变阻器滑片应移到使小灯泡分得电压为0的一端 从而使开关闭合时小灯泡电压能从0开始变化 同时 也为了防止开关刚闭合时小灯泡因两端电压过大而烧坏灯丝 3 i u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 以防出现很大误差 4 电流表选择0 6a量程 电压表量程选择视小灯泡的额定电压而定 1 若使用 3 8v0 3a 的小灯泡 选用电压表的15v量程 2 若使用 2 5v0 6a 的小灯泡 则选用电压表的3v量程 5 当小灯泡电压快接近额定电压值时 要缓慢地增加到额定电压值 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 7 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 有一个小电珠上标有 4v2w 的字样 现在要用伏安法描绘这个小电珠的u i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 3a 电阻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 g 电源 开关一个 导线若干 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 并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图 2 满足实验要求的电路图如图1 接成相应实物电路图如图2 答案 1 ade 2 见解析 图1图2 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 v为电压表 量程6v 内阻20k a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 在实验过程中 已知各元器件均无故障 但闭合开关s后 无论如何调节滑片p 电压表和电流表的示数总是调不到零 其原因是 点至 点的导线没有连接好 图甲中的黑色小圆点表示接线点 并用数字标记 空格中请填写图甲中的数字 如 2点到3点 的导线 该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示 则小电珠的电阻值随工作电压的增大而 选填 不变 增大 或 减小 某物理学习小组的同学在研究性学习过程中 用伏安法研究某电子元件r1 6v 2 5w 的伏安特性曲线 要求多次测量尽可能减小实验误差 备有下列器材 a 直流电源 6v 内阻不计 b 电流表g 满偏电流3ma 内阻rg 10 c 电流表a 0 0 6a 内阻未知 d 滑动变阻器r 0 20 5a e 滑动变阻器r 0 200 1a f 定值电阻r0 阻值1990 g 开关与导线若干 1 根据题目提供的实验器材 请你设计出测量电子元件r1伏安特性曲线的电路原理图 r1可用 表示 画在方框内 2 在实验中 为了操作方便且能够准确地进行测量 滑动变阻器应选用 填写器材序号 3 将上述电子元件r1和另一电子元件r2接入如图甲所示的电路中 它们的伏安特性曲线分别如图乙中oa ob所示 电源的电动势e 6 0v 内阻忽略不计 调节滑动变阻器r3 使电子元件r1和r2消耗的电功率恰好相等 则此时电子元件r1的阻值为 r3接入电路的阻值为 结果保留2位有效数字 解析 1 2 由电子元件的功率可知待测电子元件电阻较小 根据本题条件应选用外接法 因缺少电压表 应把电流表g改装为电压表 因要描绘伏安特性曲线 且要求多次测量尽可能减小实验误差 滑动变阻器采取分压接法 且选用r 电路如图所