高考物理新一轮总复习（基础深化+典例透析+高分在握）实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线课件.ppt

实验八描绘小电珠的伏安特性曲线 第七章恒定电流 实验目的1 描绘小电珠的伏安特性曲线 2 分析曲线的变化规律 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0开始连续变化 3 滑动变阻器两种接法的对比 4 分压和限流电路的选择原则 1 若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求 即若滑动变阻器阻值调到最大时 待测电阻上的电流 或电压 仍超过电流表 或电压表 的量程 或超过待测电阻的额定电流 或电压 则必须选用分压式电路 2 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 滑动变阻器的滑片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 此时 应改用分压式电路 3 若实验中要求电压从零开始调节 则必须采用分压式电路 4 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 能耗低 实验器材小电珠 4v 0 7a 或 3 8v 0 3a 4 6v学生电源 滑动变阻器 电压表 电流表 开关 导线若干 坐标纸 铅笔 实验步骤1 按图连接好实验电路 2 把滑动变阻器的滑片p调节到a端 电路经检查无误后 闭合开关s 3 改变滑动变阻器滑片的位置 读出几组相应的电流表 电压表的示数i和u 记入表格内 断开开关s 4 在坐标纸上建立一个直角坐标系 纵轴表示电流 横轴表示电压 用平滑曲线将各数据点连接起来 便得到伏安特性曲线 5 整理实验器材 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 则电流表示数偏大 2 测量时读数带来误差 3 在坐标纸上描点 作图带来误差 注意事项1 本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小 因此测量电路必须采用电流表外接法 2 本实验要作出u i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 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 4 加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压 5 连图线时曲线要平滑 不在图线上的数据点应均匀分布在图线两侧 绝对不要画成折线 实验改进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 2 与原数据处理方式的比较 1 原方案 优点 由学生读出电压表 电流表的数据 并亲自动手绘出伏安特性曲线 可锻炼学生的读数 动手操作能力 缺点 学生读数 绘图带来较大误差 2 改进方案 优点 电压 电流由传感器测出 由电脑进行数据分析 再进行绘图 快捷 准确 误差较小 缺点 一切在电脑上进行 学生的动手能力得不到锻炼 考点一对实验原理 注意事项的考查 如图为 描绘小电珠的伏安特性曲线 实验的实物电路图 已知小电珠额定电压为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电珠灯丝的伏安特性曲线 2 在虚线框中画出实物电路相应的电路图 1 滑动变阻器在最左端时 小电珠电压最小 为了保护小电珠不被烧坏 因此在闭合开关前 滑动变阻器的滑片应处在最左端 在调节滑动变阻器时 应注视电压表的示数 不能超过小电珠的额定电压 答案 1 使它靠近变阻器左端的接线柱 增加小电珠两端的电压 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 如图所示 考点一对实验原理 注意事项的考查 1 2012 高考安徽卷 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 考点一对实验原理 注意事项的考查 考点一对实验原理 注意事项的考查 1 开关闭合前应使小灯泡两端的电压为0 所以应使滑动变阻器的滑片滑至最左端 实验中要测出多组小灯泡两端的电压和电流值 因此闭合开关后 逐渐移动变阻器的滑片 增加小灯泡两端的电压 记录电压表和电流表的多组读数 电压表的读数不应超过2 5v 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 考点二电路的连接和实验数据分析 2013 高考江苏卷 为探究小灯泡的电功率p和电压u的关系 小明测量小灯泡的电压u和电流i 利用p ui得到电功率 实验所使用的小灯泡规格为 3 0v 1 8w 电源为12v的电池 滑动变阻器的最大阻值为10 1 准备使用的实物电路如图1所示 请将滑动变阻器接入电路的正确位置 用笔画线代替导线 2 现有10 20 和50 的定值电阻 电路中的电阻r1应选 的定值电阻 3 测量结束后 应先断开开关 拆除 两端的导线 再拆除其他导线 最后整理好器材 4 小明处理数据后将p u2描点在坐标纸上 并作出了一条直线 如图2所示 请指出图象中不恰当的地方 1 探究p和u的关系应较大范围测量u 滑动变阻器需要应用分压式接法 所以连接如答案图 2 r1为电路保护电阻 10 阻值能保证安全 正常完成实验 20 和50 的阻值太大 不能保证在较大范围内调节灯泡两端的电压 所以选10 电阻 3 根据实验的安全性原则 应先拆除电源再进行其他拆除操作 4 应用平滑曲线连接所描绘的点 不应画为直线 根据作出的图应尽量占满坐标的原则 横轴坐标的标度不恰当 考点二电路的连接和实验数据分析 答案 1 如图所示 2 10 3 电池 4 图线不应画为直线 横坐标的标度不恰当 2 2014 云南部分名校统考 在 描绘小灯泡的伏安特性曲线 的实验中 小灯泡的规格为 3 8v 0 3a 除了开关 导线外 还有如下器材 电压表v 量程0 5v 内阻约5k 电流表a1 量程0 500ma 内阻约0 5 电流表a2 量程0 100ma 内阻约4 滑动变阻器r1 最大阻值10 额定电流2 0a滑动变阻器r2 最大阻值100 额定电流1 0a直流电源e 电动势约为6v 内阻约为0 5 1 上述器材中 电流表应选 滑动变阻器应选 填器材符号 2 请根据所选的器材 在图甲中用笔画线代替导线 连接实验电路 考点二电路的连接和实验数据分析 3 根据实验数据 通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线 如图乙 则可确定小灯泡的功率p与u2和i2的关系 下列示意图中正确的是 4 将被测小灯泡与一个电动势为1 5v 内电阻为5 的电源串联组成闭合回路 则通过小灯泡的电流为 a 考点二电路的连接和实验数据分析 1 因小灯泡的规格为 3 8v 0 3a 可知 电流表应选a1 从图乙分析知电压从0开始增大 故滑动变阻器应采用分压接法 则滑动变阻器选r1 2 实物连接图见答案 3 由图乙可知小灯泡的电阻为图线斜率的倒数且越来越大 p u2 r p u2图线中1