电学实验 测伏安特性曲线

1、实验：描绘元件的伏安特性曲线讲例1.某同学从家里的废旧收音机上拆下一电学元件，其上标注“2.5V 1.5W”的字样，为描绘出该元件的伏安特性曲线，该同学在实验室找到了下列实验器材:A.电流表（量程是3 A，内阻是0.1 Q ）B.电流表（量程是0.6 A,内阻是0.5 Q ）C.电压表（量程是15 V,内阻是25 kQ ）D.电压表（量程是3 V,内阻是5 kQ ）E.F.G.直流电源（电动势E=3 V,内阻不计）H.开关、导线若干滑动变阻器（阻值范围05 Q,额定电流为0.6 A） 滑动变阻器（阻值范围0100 Q,额定电流为0.6 A）（1）为了提高实验结果的准确程度，电流表应选；电压表应

2、选；滑动变阻器应选.（2）请将如图1所示的实验电路图补充完整.图1（3）该同学根据设计的实验电路进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示待测元件图2的电流和电压），请在图2坐标纸中描绘出该元件的伏安特性曲线.I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00讲例2.某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。00000 0-0000 O 0741852963 3.Z2ZLLL0.0.0.丙实验要求滑动变阻器的滑片从左

3、到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大， 请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为 A；该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将 只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 Q的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率 最大，其总功率的值约为 W（保留两位小数）。小测.2015 厦门质监某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某种小 灯泡L1（6V 2.5 W）的伏安特性曲线，设计了如图甲所示的电路，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 B.电压表VC.电

4、流表AD滑动变阻器*（020 Q，5 A）E滑动变阻器R2（。200 Q，1 A）F.开关与导线若干请回答以下问题：（1）滑动变阻器应选择（填选项前的字母）。（2）根据实验原理，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路实物图连接完整。(3)开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于。(选填“A端”、“B端”或“AB中间”)如图丙所示为该种小灯泡的U I图象，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5 Q 的定值电阻R连成如图丁所示的电路，电源的内阻为r=2.5 Q,开关S闭合后，小灯泡L1 与定值电阻R的电功率恰好均为P，叩=W，电源的电动势E=V。图丙答案：讲例1. (1)B D E (2)见

5、解析图(3)见解析图1.5解析(1)兀件的最大电压不超过2.5 V，电压表应选D，最大电流不超过1=汶A=0.6A，2.5电流表选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选小量程，所以选E.(2)由表中实验数据可知，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，元 U2 2-52 .件电阻约为R=5=c Q 4.17 Q，电压表内阻为5 kQ，电流表内阻为0.5 Q，电压P 1.5表内阻远大于电学元件电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示.讲例2.如图所示 0.444(16左0 A流表外接，按照电流流向即可完成连线， 连到接线柱上，/解析根据题意，实验在连线时要注意电表的极性，因为电流表

6、的最小分度值是0.02入，所以读数为22X0.02 A=0.44 A。E当电源的内阻与外阻相同时，小电珠的总功率最大，即当总电流1=芥=1.5 A,路2r端电压为U=1.5V时，小电珠的总功率最大，从题图中可知U=1.5V时，通过每个小电珠 的电流为I0=0.38 A，所以有n=4，总功率约为P=IU=1.5X1.5 W=2.25 W。0小测.(1)D(2)如图所示(3)A端(4)0.2 6答案解析（1）绘制伏安特性曲线，要求小灯泡两端电压由零开始连续调节，故滑动变阻器 采用分压式电路，因此选择阻值较小的滑动变阻器，选D。（2）小灯泡电阻较小，测量电路 采用电流表外接。（3）为确保闭合开关时，小灯泡两端电压最小，滑动变阻器滑片应置于A 端。（4）匕与电阻R并联，电压相等、功率相等，故此时小灯泡匕的电阻为5 Q，由伏安 特性曲线可知，此时小灯泡L1两端电压为1V，通过的电流为0.2 A，所以功率P=UI = 0.2 W；