新课标届高考物理总复习配套实验8描绘小电珠的伏安特性曲线名师优质课赛课一等奖市公开课获奖课件

试验八描绘小电珠伏安特征曲线第1页描绘小灯泡伏安特征曲线．第2页用电流表和电压表测出灯泡在不一样电压下电流，建立U—I坐标系，描点连成直线或平滑曲线即得到小灯泡伏安特征曲线．为了尽可能多取些数据点并减小试验误差，应选取电流表外接法，滑动变阻器分压接法电路，因为小灯泡电阻值较小．第3页小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、开关、坐标纸．第4页1．连接电路将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所表示电路．图1第5页2．测出小电珠在不一样电压下电流(1)闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到最左端，以使开关闭合时小电珠电压能从0开始改变；同时，这么做也预防开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．第6页(2)移动滑动变阻器触头位置，测出14组不一样电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格.U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/A1.62.02.42.83.23.63.8I/A第7页尤其提醒I—U图线在U0＝1.0V左右将发生显著弯曲，故在U＝1.0V左右测绘点要密，不然将出现很大误差．第8页3．画出伏安特征曲线(1)在坐标纸上以U为横轴、以I为纵轴，建立坐标系．(2)在坐标纸上描出各组数据所对应点．(坐标系纵轴和横轴标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)(3)将描出点用平滑曲线连接起来就得到小电珠伏安特征曲线．4．拆除电路，整理仪器第9页尤其提醒电路连接是关键，先串后并把线连，滑动变阻要分压，A表外接减误差，电压从零开始变，U—I坐标连曲线，要对图线细研究，得出规律记心间．第10页1．电路连接方式(1)电流表应采取外接法：因为小电珠电阻较小，与0～0.6A电流表串联时，电流表分压影响不能忽略．(2)滑动变阻器应采取分压式连接：目标是为了使小电珠两端电压能从零开始连续改变．第11页2．闭合电键S前，滑动变阻器触头应移到小电珠分得电压为零位置，能够使开关闭合时小电珠电压能从零开始改变．同时，也为了预防开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．3．U—I图线在U＝1.0V左右将发生显著弯曲，故在U＝1.0V左右测绘点要密，不然将出现很大误差．4．电流表选择0.6A量程，电压表量程选择视小电珠额定电压而定，即使用若是“3.8V0.3A”小电珠，选取电压表15V量程，若使用“2.5V0.6A”小电珠，则选取电压表3V量程．第12页5．保持小电珠电压靠近额定值时要迟缓增加，到额定值，读出I后马上断开开关．6．误差较大点要舍去，U—I应是平滑曲线而非折线．第13页1．因为电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路影响会带来误差．2．在坐标纸上描点、作图带来误差．第14页题型一仪器及电路选择[例1]在“描绘小电珠伏安特征曲线”试验中，使用小电珠为“6V,3W”，其它可供选择器材有：电压表V1(量程6V，内阻20kΩ)电压表V2(量程20V，内阻60kΩ)电流表A1(量程3A，内阻0.2Ω)电流表A2(量程0.6A，内阻1Ω)第15页变阻器R1(0～1000Ω，0.5A)变阻器R2(0～20Ω，2A)学生电源E(6V～8V)开关S及导线若干．第16页试验中要求电压表在0～6V范围内读取并统计下12组左右不一样电压值U和对应电流值I，方便作出伏安特征曲线，在上述器材中，电流表应选取________，变阻器应选取________．在图所表示方框中画出试验原理图．第17页[解析]

小灯泡额定电压为6V，额定电流为0.5A，即允许经过小灯泡电流最大不超出0.5A，最大电压不超出6V，在选择电压表和电流表时，本着安全、准确标准，安全标准即量程要大于所测电流或电压值，准确标准是量程要尽可能小，量程越小测量越准确，故电流表应选A2，电压表应选V1；滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调整方便标准．“安全”即流过变阻器最大电流(I＝E/R)应小于允许经过最大电流．

第18页图2第19页[答案]

A2

R2如图2所表示第20页题后反思仪器选择普通次序是先易后难．首先确定出必须使用而又无须选择仪器，然后以其为突破口，依据电路要求和电路计算，选择出电源、滑动变阻器、电流表、电压表以及合理量程．待测电阻额定电流、额定电压(估算值)是选择适当量程电流表和电压表主要依据．第21页变式1—1(·福建高考)某研究性学习小组为了制作一个传感器，需要选取一电器元件．图3为该电器元件伏安特征曲线，有同学对其提出质疑，现需深入验证该伏安特征曲线，试验室备有以下器材：图3第22页器材(代号)规格电流表(A1)量程0～50mA，内阻约为50Ω电流表(A2)量程0～200mA，内阻约为10Ω电压表(V1)量程0～3V，内阻约为10kΩ电压表(V2)量程0～15V，内阻约为25kΩ滑动变阻器(R1)阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A滑动变阻器(R2)阻值范围0～1kΩ，允许最大电流100mA直流电源(E)输出电压6V，内阻不计开关(S)导线若干第23页(1)为提升试验结果准确程度，电流表应选取________；电压表应选取________；滑动变阻器应选取________．(以上均填器材代号)(2)为到达上述目标，请在图4虚线框内画出正确试验电路原理图，并标明所用器材代号．图4第24页(3)若发觉试验测得伏安特征曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特征曲线与小电珠伏安特征曲线有何异同点？相同点：_____________________________________________；不一样点：_____________________________________________.第25页第26页(3)伏安特征曲线斜率表示电阻倒数，所测出伏安特征曲线是斜率逐步增大曲线，表明电阻是随电压和电流增大而减小，所以是非线性．而小电珠灯丝是金属，其伏安特征曲线也是非线性，这是二者相同点，但小电珠电阻率是随电压和电流增大而增大，这是二者不一样点．第27页答案：(1)A2V1

R1(2)电路如图5所表示(3)伏安特征曲线都是非线性小电珠伏安特征曲线表明随电流和电压增大电阻增大，而该元件伏安特征曲线表明随电流和电压增大电阻减小图5第28页题型二实物图连线[例2]如图6所表示为用伏安法测量一个定值电阻阻值试验所需器材实物图，器材规格以下：图6第29页A．待测电阻Rx(约100Ω)；B．直流毫安表(量程0～10mA，内阻50Ω)；C．直流电压表(量程0～3V，内阻5kΩ)D．直流电源(输出电压4V，内阻不计)E．滑动变阻器(阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A)F．开关1个，导线若干条．依据器材规格和试验要求，在本题实物图上连线．第30页第31页[答案]

如图7所表示．图7第32页题后反思分压电路实物连接是学习难点，连线时可先连电源→开关→滑动变阻器两端(阻值最大)，再连接待测电阻支路，最终将伏特表并联到Rx两端．连图时要尽可能按照电流流向，先“串”后“并”，先“干路”后“支路”，同时也要注意电压表和电流表接线柱“＋”、“－”．第33页变式2—1用以下器材组装成描绘电阻R0伏安特征曲线电路，请将实物图8连接成为试验电路．图8第34页微安表μA(量程200μA，内阻约200Ω)；电压表V(量程3V，内阻约10kΩ)；电阻R0(阻值约20kΩ)；滑动变阻器R(最大阻值50Ω，额定电流1A)．电池组E(电动势3V，内阻不计)；开关S及导线若干．第35页解析：从题目中给电压表内阻和电流表内阻以及待测电阻R0阻值能够判断测量电路要用电流表内接法，滑动变阻器电阻比较小，所以电源电路采取分压法．答案：实物连接如图9图9第36页1．有一规格为“220V,100W”灯泡，现用一准确欧姆表测其电阻，测量结果是()A．大于484Ω B．等于484ΩC．小于484Ω D．无法确定答案：C第37页2．要测定小灯泡L“2.5V,0.3A”伏安特征曲线，测量电路应选取下列图中哪种电路()解析：普通小灯泡电阻比较小，与电流表内阻差不太远，而与电压表内阻相差太远所认为使测量准确，应选安培表外接法，故选A.答案：A第38页3．用以下器材，测定小灯泡额定功率(A)待测小灯泡，额定电压6V，额定功率约为3W(B)电流表：量程0.6A、内阻约为0.5Ω(C)电压表：量程3V、内阻约为5kΩ(D)滑动变阻器R：最大阻值20Ω、额定电流1A(E)电源：电动势10V、内阻很小(F)定值电阻：R0＝10kΩ(G)开关一个，导线若干第39页(1)画出试验电路图；(2)试验中，电压表示数应调为多少伏？若此时电流表示数为1A，则小灯泡额定功率为多大？第40页答案：(1)电压表量程小于小灯泡额定电压，可串联定值电阻R0改装成量程为9V电压表．小灯泡额定电流约为I灯＝0.5A，电阻大约为R灯＝12Ω≪15kΩ，所以应将电流表外接．试验电路如图10所表示．图10第41页第42页4．某同学用如图11所表示电路欲测绘标有“3.8V0.3A”小灯泡灯丝电阻R随电压U改变图象．图11第43页(1)除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1(量程100mA，内阻约2Ω)A2(量程0.6A，内阻约0.3Ω)；电压表：V1(量程5V，内阻约5kΩ)；V2(量程15V，内阻约15kΩ)；滑动变阻器：R1(阻值范围0～10Ω)；R2(阻值范围0～2kΩ)；电源：E1(电动势为1.5V，内阻约为0.2Ω)；E2(电动势为4V，内阻约为0.04Ω)．第44页为了调整方便，测量准确，试验中应选取电流表________，电压表________，滑动变阻器________，电源________．(填器材符号)(2)依据试验数据，计算并描绘出R—U图象，如图12所表示．由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为________Ω；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为______Ω，灯泡实际消耗电功率为______W图12第45页(3)依据R—U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U关系．符合该关系示意图是下列图中________．第46页第47页5．在“描绘小电珠伏安特征曲线”试验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图13所表示方式连接电路，电路中全部元器件都完好，且电压表和电流表已调零．图13第48页闭合开关后：(1)若电压表示数为2V，电流表示数为零，小电珠不亮，则断路导线为________；(2)若电压表示数为零，电流表示数为0.3A，小电珠亮，则断路导线为________；(3)若重复调整滑动变阻器，小电珠亮度发生改变，但电压表、电流表示数不能调为零，则断路导线为________．第49页解析：将实物图转化成原理图，如图14所表示图14第50页(1)电压表有示数说明电压表与供电电路相连，而小灯泡不亮，故d导线断．(2)电压表示数为零，电流表为0.3A，则电压表与电源断开，故h导线断．(3)不论怎样调整，电压表、电流表示数不能调为零，说明变阻器不为分压式接法，但灯泡仍亮且改变，故g导线断．答案：(1)d

(2)h

(3)g第51页6．如图15甲所表示，为某同学测绘额定电压为2.5V小灯泡I—U特征曲线试验电路图．图15第52页(1)依据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中试验电路连接完整．(2)开关S闭合之前，图乙中滑动变阻器滑片应该置于________端(选填“A”、“B”或“AB中间”)．(3)试验中测得相关数据以下表：U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27第53页依据表中试验数据，在图16中画出小灯泡I—U特征曲线．图16第54页(4)若已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5Ω，而且其电阻值与灯丝热力学温度成正比，试估算该灯泡以额定功率工作时灯丝温度约为________℃.解析：(1)试验电路连接如图17所表示．图17第55页(2)开关S闭合后，调整滑动变阻器应使小灯泡两端电压从0逐步增大，预防小灯泡被烧毁．所以开关S闭合之前，滑片应该置于A端．(3)画出小灯泡I—U特征曲线，如图18所表示．图18第56页答案：(1)见图17(2)A(3)见图18(4)1647第57页7．(·重庆高考)在探究小灯泡伏安特征试验中，所用器材有：灯泡L、量程恰当电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、电键S等，要求灯泡两端电压从0V开始改变．①试验中滑动变阻器应采取__接法(填“分压”或“