新高考物理大一轮复习实验八描绘小电珠的伏安特性曲线讲课文档

新高考物理大一轮复习课件实验八描绘小电珠的伏安特性曲线PPT第一页，共30页。

实验准备 实验目的

通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律．实验原理增大温度直线线性

金属导体的电阻率随温度升高而________，从而使得金属导体的电阻随________变化而发生相应的变化．一个灯泡，不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可能相差几倍到几十倍．它的伏安特性曲线并不是一条________，即灯丝的电阻是非________的．本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内其阻值的变化，从而了解它的导电特性．第二页，共30页。

实验器材

小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线、坐标纸．

实验过程 实验步骤

(1)按电路图连接好电路．实验电路图如图S8-1所示；实物接线图如图S8-2所示．图S8-1图S8-2第三页，共30页。(2)检查无误后，将滑片调节至最左边附近，闭合开关，读出一组U、I值，记录在表格中．(3)再向右依次调节滑动变阻器的滑片到不同位置，读出十组不同的U、I值，记录在表格中．(4)断开开关，整理好器材．第四页，共30页。数据分析(1)在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，并选取适当的单位．(2)用描点法在坐标纸上标出各组I、U值的对应点位置．(3)用平滑曲线将各点依次连接起来．(4)分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律.次序/n12345678910电压/U

电流/I

第五页，共30页。实验分析

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．(2)在坐标纸上描点、作图会带来误差．注意事项(1)为减小实验误差，测量电路应采用电流表外接法．(2)为使小灯泡上的电压能从零开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接．第六页，共30页。

【基础检测】

某同学用如图S8-3甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡I-U图线，并研究小灯泡的实际功率与所加电压的关系．

(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连成完整的实验电路．

(2)开关S闭合之前，甲乙图S8-3图甲中滑动变阻器R的滑片应置于________(填“a端”“b端”或“ab的正中间”)．第七页，共30页。

(3)根据实验数据，画出的小灯泡的I-U图线如图S8-4所示，由此可确定小灯泡在电压为2.5V时的实际功率为________．(计算结果保留3位有效数字)图S8-4

(4)已知小灯泡灯丝在27℃时的电阻是1.5Ω，并且其阻值与灯丝温度的关系为R＝k(273＋t℃)，k为比例常数，根据I-U图线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝温度约为________℃.第八页，共30页。

解析：(1)根据电路图，可得实物图的连线如图D38所示． 图D38 (2)开关S闭合之前，应使小灯泡两端的电压最小，故滑动变阻器R的滑片应置于a端．第九页，共30页。答案：(1)如图D38所示．(2)a端(3)0.85W(4)1349第十页，共30页。第十一页，共30页。（续表）第十二页，共30页。2.两种控制电路的选择(1)下列三种情况必须选用分压式接法

①要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始可连续调节时(如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路)．

②当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时(因为若用限流法，RL

两端电压变化不明显)．③若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过RL

的额定值时，只能采用分压接法．第十三页，共30页。(2)下列情况可选用限流式接法

①测量时电路的电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且RL

与R0

接近或RL

略小于R0，采用限流式接法．②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法．

③没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素，采用限流式接法．第十四页，共30页。第十五页，共30页。甲乙丙丁 (1)甲同学设计了如图S8-5甲所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图乙所示，其读数为________V，此时L的电阻为________Ω.图S8-5第十六页，共30页。

(2)乙同学又设计了如图丙所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是________V. (3)学习小组认为要想更准确地描绘出灯泡L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路．请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图丁所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号．第十七页，共30页。＝5Ω.解析：(1)因为电压表的量程为3V，所以分度值为0.1V，故示数为2.30V，根据欧姆定律R＝2.30V0.46A

(2)串联一个定值电阻，相当于增加了电压表的量程，因为电压表内阻和R2

之比为3∶1，故根据欧姆定律可得电压表两端的电压与电阻R2两端的电压之比为3∶1，因为电压表满偏，故电压表示数为3V，所以定值电阻R2两端的电压为1V，故L上的电压为4V.第十八页，共30页。(3)首先电流表的量程太大，误差太大，应使用电流表，而的量程小于小灯泡的额定电流，所以需要将电并联一个分流电阻，实流表的量程增大，所以给电流表验电路图如图S8-6甲或乙所示．

图S8-6答案：(1)2.305(2)4(3)如图S8-6甲或乙所示．第十九页，共30页。

【考点练透】

1．(2016年天津卷)某同学想要描绘标有“3.8V,0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：电压表电压表电流表(量程0～3V，内阻等于3kΩ)(量程0～15V，内阻等于15kΩ)(量程0～200mA，内阻等于10Ω)电流表(量程0～3A，内阻等于0.1Ω)第二十页，共30页。滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流2A)滑动变阻器R2(0～1kΩ，额定电流0.5A)定值电阻R3(阻值等于1Ω)定值电阻R4(阻值等于10Ω)定值电阻R5(阻值等于1kΩ)电源E(E＝6V，内阻不计)(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．第二十一页，共30页。(2)该同学描绘出的I-U图象应是下图中的________．ABCD(2)B答案：(1)如图D39所示． 图D39第二十二页，共30页。考点2图象法处理数据

⊙重点归纳

画I-U图线时，不要画成折线，要用平滑曲线连接，如果有个别偏离较远的点应该舍弃．第二十三页，共30页。

(1)该小组连成的实物电路如图S8-7所示，其中有两处错误，请在错误的连线上打“×”，并在原图上用笔画出正确的连线．甲乙图S8-7 ⊙典例剖析 例2：(2017年苏州高三调研)一实验小组用某种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z，并通过实验研究该元件中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．第二十四页，共30页。(2)在实验中应选用的滑动变阻器是________．A．滑动变阻器R1(0～5Ω，额定电流5A)B．滑动变阻器R2

(0～100Ω，额定电流0.5A)(3)实验测得元件中的电流与电压的关系如下表所示，试在方格纸中画出电流与电压的关系图线.(4)本实验中带来误差的电表是________，导致被测电阻的R测________R真(填“>”“＝”或“<”)．U/V00.400.500.600.700.801.001.20I/A00.200.300.400.550.751.251.80第二十五页，共30页。

(2)A<乙答案：(1)如图S8-8甲所示．(3)如图乙所示．(4)电压表

甲 图

S8-8第二十六页，共30页。【考点练透】

2．(2016年河南洛阳一中模拟)有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有下列器材供选用：

A．电压表(0～3V，内阻6kΩ)B．电压表(0～15V，内阻30kΩ)；C．电流表(0～3A，内阻0.1Ω)；D．电流表(0～0.6A，内阻0.5Ω)；E．滑动变阻器(10Ω，2A)；F．滑动变阻器(200Ω，0.5A)；G．蓄电池(电动势6V，内阻不计)．第二十七页，共30页。甲乙丙

图S8-9 (1)某同学误将电流表和电压表接成如图S8-9甲所示的电路，其他部分连接正确，接通电源后，小灯泡的发光情况是________．要求小灯泡的电压从零开始增大，应选择图乙中的电路图是________(填“a”或“b”)．第二十八页，共30页。(2)用正确的电路进行测量，电压表应选用________，电