人教版学海导航新课标高中总复习(第1轮)物理：第7章_5实验：描绘小电珠的伏安特性曲线 测定金属的电阻率

,5实验：描绘小电珠的伏安特性曲线测定金属的电阻率,第七章,恒定电流,1.电路设计及数据处理小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压)：,(1)在图7-5-3的虚线框中画出实验电路图.可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围010)、电源、小灯泡、电键、导线若干.(2)在坐标系中画出小灯泡的U-I曲线.,图7-5-3,(3)如果测得电池的电动势1.5V，内阻2.0.问：将本题中的小灯泡接在现在电路上的实际功率是多少？简要写出求解过程，图可直接画在第(2)小题的方格图中(1)小灯泡的电阻约是几欧，因此采用电流表外接法；电压应从零开始增大，且变化范围大，应采用分压电路，故实验电路如图(a)所示.,(a),(2)小灯泡的U-I特性曲线如图(b)中曲线.(3)将灯泡接在电源上时，灯泡两端电压等于路端电压，而灯泡中电流等于总电流.根据U=E-Ir，若作出路端电压U与总电流I的图线，应是一直线，它与小灯泡的U-I图线只有一个交点，即得小灯泡工作电流为0.35A，工作电压为0.80V，从而求出小灯泡实际功率为0.28W.,(b),(2007江苏)要描绘某电学元件(最大电流不超过6mA，最大电压不超过7V)的伏安特性曲线，设计电路如图7-5-4所示.图中定值电阻R为1k，用于限流；电流表量程为10mA，内阻约为5；电压表(未画出)量程为10V，内阻约为10k；电源电动势E为12V，内阻不计.,图7-5-4,(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：a.阻值0200，额定电流0.3A；b.阻值020，额定电流0.5A，本实验应选用的滑动变阻器是(填“a”“b”).(2)正确接线后，测得数据如下表：,(a)根据以上数据，电压表是并联在M与之间的(填“O”或“P”).(b)根据以上数据，在图7-5-5(a)中画出该元件的伏安特性曲线.(3)画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图(b)(无需数值).,图7-5-5,(1)因电源电动势E=12V，I=E/R=0.6A0.5A，可排除b项中的滑动变阻器，答案为a.(2)(a)电学元件的电阻约为可知应采用电流表内接法，电压表应并联在M与P之间.(b)该元件的伏安特性曲线如下图.,(3)当UMO6V时，电流表所在支路处于断路状态，电压表与R串联，且有UMO=10UMN/11，所以UMO=UMN图象为倾斜直线，当UMO6V时，UMO随UMN的增大而增大，但增幅很小，图象如图所示.,2.仪器和电路的选择在测量金属丝电阻率的实验中，已知电阻丝的电阻约为10，现备有下列器材供选用：A.量程是00.6A，内阻是0.5的电流表B.量程是03A，内阻是0.1的电流表C.量程是03V，内阻是6k的电压表D.量程是015V，内阻是30k的电压表E.阻值为01k，额定电流为0.5A的滑动变阻器,F.阻值为010，额定电流为2A的滑动变阻器G.蓄电池(6V)H.开关一个，导线若干.(1)为使测量结果尽量准确，电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用.(只填字母代号),(2)若图7-5-6所示的实验仪器就是我们选定的，请用铅笔画线连接实验电路.,图7-5-6,根据题意，测量数据的变化范围应尽量的大，因此滑动变阻器应采用分压式接法，故选总阻值较小的F，又因6V电压全加在10两端时，最大电流才0.6A，故电流表选A.为了减小电压表的读数误差应选C.,【答案】(1)ACF(2),有一标有“6V，1.5W”的小灯泡，现用图7-5-7（a）所示电路测量其在不同电压下的实际功率，提供的器材除导线和开关外，还有：,图7-5-7,A.直流电源6V（内阻不计）；B.直流电流表03A（内阻0.1以下）；C.直流电流表0300mA（内阻约为5）；D.直流电压表015V（内阻约为15k）；E.滑动变阻器10，2A；F.滑动变阻器1k，0.5A.（1）实验中电流表应选用（用序号表示），滑动变阻器应选用.（2）试按图（a）电路将图（b）所示器材连成电路.,（1）选电流表实际上是选量程.先估算一下通过电流表的电流，由小灯泡的规格可知通过的电流最大不能超过0.25A，因此选C.在该题中滑动变阻器接成分压器，此时要求滑动变阻器的电阻比用电器的电阻小，至少应差不多；,小灯泡的电阻在正常工作时约为24，所以滑动变阻器不能选F，应选E，但不应忘记还要核对一下电流是否会超过其允许值，E的最大允许电流是2A，实验中的最大电流只有0.25A，选E也是安全的.,（2）连接实物图实际上是考查仪器的使用方法.这里要注意电表正负接线柱的接法、滑动变阻器做分压器时连接特点.具体连线时，可以先连主回路，把电源、开关、滑动变阻器连成一个回路；然后再连上支路，从滑动变阻器的滑动头和一个固定端接出，连上电流表、小灯泡，最后将电压表并联在小灯泡上.连接情况如图所示.,3.非线性元件的处理图7-5-8(a)为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I-U关系曲线图.,图7-5-8,为了通过测量得到图7-5-8(a)所示I-U关系的完整曲线，在图7-5-8(b)和图7-5-8(c)两个电路中应选择的是图；简要说明理由：.(电源电动势为9V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0100),为了获取更多的实验数据，常采用图7-5-8(b)测量电路.测量时电压可从0V调到最大值，调节范围较大.,（2009福建）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7-5-9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：,图7-5-9,（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：.,（1）图象中电流00.14A，电流表选A2；电源电压6V，但图象只要求电压在03V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03V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.,（2）该元件约几十欧，电压表的分流作用可以忽略，所以采用电流表外接法；实验数据的采集要求从零开始，所以滑动变阻器采用分压式接法，电路设计如图所