2019高考物理一轮复习第八章恒定电流第4讲描绘小电珠的伏安特性曲线学案

1、第 4 讲 描绘小电珠的伏安特性曲线基础储备亠明确原理、实验目的1 掌握滑动变阻器的使用方法及连接方式.2 掌握伏安特性曲线的描绘方法.3 理解小电珠的伏安特性曲线为什么是曲线.、实验原理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-1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.三、实验器材小电珠“ 3.8 V 0.3 A ”、电压表“ 03 V15 V”、电流表“ 00.6 A3 A”、滑动变阻器、学生电源、 开关、导线若干、坐标纸、铅笔.四、实验步骤1 画出电路图(如实验原理图所示)2 将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开

2、关用导线连接成如实验原理图所示的电路.3测量与记录：移动滑动变阻器触头位置，测出12 组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中.4 数据处理(1) 在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系.(2) 在坐标纸上描出各组数据所对应的点.(3) 将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线.2负载R上电流的调节范围E|E R+R)R0i|+Ub,代入数据得 U=- 10I+ 4,在小灯泡的伏安特性曲线同一UNI/A000.50.171.00.301.50.392.00.452.50.49(3)如图乙所示， 将两个这样的小灯泡并联后再与阻值为5Q的定值电阻R

3、0串联，接在电压恒定为的电路中，每个小灯泡的实际功率为 _ W.p=UI= 0.3 W.- uD-詔_/A13坐标系上画出该直线，其交点 (1.0 , 0.3)即为小灯泡的实际电压、电流值，可得小灯泡消耗的实际功率答案：(1)D(2)见解析图(3)0.3143. (2018 长兴中学模拟)小明做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，已知小灯泡标称值是“ 2.5 V, 0.3A”，不考虑电压表分流引起的误差，请完成如下小题：(1) 为初步了解小灯泡的电阻值，小明使用多用电表的欧姆挡按正确测量步骤进行测量，根据图甲所示，小灯泡阻值为_Q.(2) 为进一步探究小灯泡伏安特性，小明连接了如图乙所示实物图，

4、请在图中补上一根导线，使实验能够 正常进行.(3) 按要求操作得到数据如表所示，第 7 组中电压表示数如图丙所示，则U=_V;判断 U= 0、I= 0时的小灯泡电阻值为_Q,试分析此电阻值远小于(1)中阻值的原因1234567891011I/A00.040.080.090.100.110.120.140.160.180.20LTV00.050.100.130.170.200.550.801.051.35RQ1.31.31.41.71.83.95.05.86.8解析：(1)采用“X1”倍率，所以读数为 6Q.(2) “描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要多组数据，所以滑动变阻器应采用分压接法，

5、如图所示.甲丙1516(3)电压表采用 03 V 挡，分度值为 0.1 V，故读数为 0.30 V ,U= 0、1= 0 时温度接近 2、3 组的温度, 故应为1.3Q,远小于(1)中的测量值是因为用欧姆“X1”倍率挡测电阻时电流较大，小灯泡已有发光，灯 丝温度升高，电阻较冷灯丝时大的多.答案：(1)6(2)如解析图所示(3)0.301.3 用欧姆“X1”倍率挡测电阻时电流较大，小灯泡已有发光，灯丝温度升高，电阻较冷灯丝时大的多4 某学习小组拟研究一个标有“ 3.6V, 1.8 W ”的小电珠的伏安特性曲线，可供选用的器材如下:1电流表 A,量程 00.6 A，内阻约为 0.2Q;2电压表 V

6、,量程 015 V，内阻约为 15 kQ;3滑动变阻器 R,阻值范围 010Q;4学生电源E,电动势为 4 V，内阻不计;5开关 S 及导线若干.(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来.(2)甲同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果于是又从实验室找来一量程为Ig= 100 卩 A 内阻 1 000 Q 的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为电压表，则需串联一个阻值为 _Q 的电阻.(3)甲同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I1和灵敏电流计读数12如表所示:1）00.19

7、0.300.370.430.460.480.49I2（卩 A）010203040506070请在图丙中的坐标纸上画出I1I2图线.(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中，_ 则该小电珠消耗的电功率约为W_已知电源的电动势7/AJ J 1 L峙+ + 14八J& kkJJj i1T1 r-n iiLIFTI T F rT T T TIM-LLF r r nJJ.ll j J. j.iIIII4 亠IIIIU.L.LJ.J 4. kLJJ j J J J JXIIII丄丄l-l”! 1 1,Li.Jriiit1-l_i_LJ.iTrrJ IL LLSiiT 丄 丄irri .J,r rr

8、i-LXLi, ,L.1-1.-1 + 11 r-ITT-!:ATIHl-I-I-产严 广1FF；T+ * F- H* t F苦秆T T T +TT T T和f+ IT r-i-i-i1:FFR； F HI-1 + 4 f1 r-ITTLk-l.-il-l-l-l-TsrTJl A LL + * F3 jcnrJ 4H -i H +liji T.Ts-nA 4. LI. 4 4 Hlrr丙17为E= 3.0 V，内阻r= 1.5Q，定值电阻F0= 4.5Q.(结果保留两位有效数字)解析：(1)如图所示.18(2)设需要串联的电阻阻值为RX，则有lg(R+R) = 5 V，代入数据可得Rx=49000Q.(4)将定值电阻R0看做该电源的内阻的一部分，则内阻r= 6Q,由此可得路端电压U=Elr在li-