全程復習廣西專用高考物理一輪復習實驗一描繪小電珠的伏安特性曲線新人教

全程復習廣西專用高考物理一輪復習實驗一描繪小電珠的伏安特性曲線新人教第1頁/共42頁1.描繪小電珠的伏安特性曲線2.分析伏安特性曲線的變化規(guī)律第2頁/共42頁1.用電流表測出流過小電珠的電流，用電壓表測出小電珠兩端的電壓，測出多組（U，I）值，在U-I坐標系中描出各對應點，用一條平滑的曲線將這些點連起來2.電流表外接：因為小電珠的電阻很小，如果電流表內接，誤差較大；滑動變阻器采用分壓式：使電壓能從0開始連續(xù)變化第3頁/共42頁3.滑動變阻器兩種接法的對比

方式內容限流接法分壓接法對比說明兩種接法電路圖負載R上電壓調節(jié)范圍負載R上電流調節(jié)范圍閉合S前觸頭位置串、并聯(lián)關系不同分壓電路調節(jié)范圍大分壓電路調節(jié)范圍大都是為了保護電路元件0≤U≤Ea端b端第4頁/共42頁4.分壓和限流電路的選擇原則（1）若采用限流式接法不能控制電流滿足實驗要求，即若滑動變阻器阻值調到最大時，待測電阻上的電流（或電壓）仍超過電流表（或電壓表）的量程，或超過待測電阻的額定電流（或電壓），則必須選用分壓式電路.（2）若待測電阻的阻值比滑動變阻器總電阻大得多，以致在限流電路中，滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端時，待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，此時，應改用分壓式電路.第5頁/共42頁（3）若實驗中要求電壓從零開始調節(jié)，則必須采用分壓式電路.（4）兩種電路均可使用的情況下，應優(yōu)先采用限流式接法，因為限流式接法電路簡單、能耗低.第6頁/共42頁小電珠（“4V

0.7A”或“3.8V

0.3A”）、4～6V學生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關、導線若干、坐標紙、鉛筆.第7頁/共42頁一、實驗步驟1.將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關用導線連接成如圖所示的電路第8頁/共42頁2.將滑片移動到右端，閉合開關，調節(jié)變阻器，讀出并記錄多組U、I數值，將測量數據填入表格中：3.斷開開關，拆除電路，整理儀器U/V00.20.40.60.91.21.62.02.42.83.23.53.8I/A0第9頁/共42頁二、數據處理1.在坐標紙上以U為橫軸，以I為縱軸，建立坐標系2.在坐標紙上描出各組數據所對應的點（坐標系縱軸和橫軸的標度要適中，以使所描圖線充分占據整個坐標紙為宜）3.將描出的點用平滑的曲線連起來，就得到小電珠的伏安特性曲線【錦囊妙訣】電路連接是關鍵，先串后并把線連，滑動變阻要分壓，A表外接減誤差，電壓從零開始變，I-U坐標連曲線，要對圖線細鉆研，得出規(guī)律記心間.第10頁/共42頁1.由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內阻對電路的影響會帶來誤差2.測量時讀數帶來誤差，嚴格按照讀數規(guī)則記錄數據3.在坐標紙上描點、作圖帶來誤差.用細鉛筆，嚴格標度第11頁/共42頁1.本實驗中被測小電珠燈絲的電阻值較小，因此測量電路必須采用電流表外接法2.滑動變阻器應采用分壓式連接：目的是使小電珠兩端的電壓能從0開始連續(xù)變化第12頁/共42頁3.I-U圖線在U0=1.0V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U=1.0V左右繪點要密，以防出現太大誤差4.電流表選擇0.6A的量程，電壓表的量程要結合小電珠的額定電壓值確定，若使用“2.5V0.6A”的小電珠，則選用電壓表的3V量程5.建立坐標系時，縱軸表示電流，橫軸表示電壓，兩坐標軸選取的標度要合理，使得根據測量數據畫出的圖線盡量占滿坐標紙第13頁/共42頁一種測小電珠的電阻的準確方法實驗原理：如圖所示，兩個電壓表完全相同且內阻很大.移動滑動頭，調節(jié)電阻箱的示數，使兩個電壓表示數相同，則電阻箱的讀數即為小電珠電阻，記下小電珠的電阻和電壓；多次移動滑動頭，采用相同方法，記下相應電阻箱示數和電壓表的讀數.在坐標紙上畫出R-U圖線，并分析R隨U變化的規(guī)律.第14頁/共42頁在描繪小電珠的伏安特性曲線的實驗中，由于電表內阻的影響，會產生系統(tǒng)誤差使得小電珠的電阻測量不準確.但上述實驗方法可以消除這種誤差，操作、讀數也較方便.第15頁/共42頁

電路的連接和圖線的描繪【例證1】（2011·廣東高考）在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，所用器材有：小電珠（2.5V,0.6W），滑動變阻器，多用電表，電流表，學生電源，開關，導線若干.（1）粗測小電珠的電阻，應選擇多用電表倍率的電阻擋______（請?zhí)顚憽啊?”、“×10”或“×100”）；調零后，將表筆分別與小電珠的兩極連接，示數如圖甲，結果為________Ω.第16頁/共42頁第17頁/共42頁（2）實驗中使用多用電表測量電壓，請根據實驗原理圖乙完成實物圖丙中的連線.（3）開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片P置于______端，為使小電珠亮度增加，P應由中點向_______端滑動.第18頁/共42頁（4）如表為電壓等間隔變化測得的數據，為了獲得更準確的實驗圖象，必須在相鄰數據點_______間多測幾組數據（請?zhí)顚憽癮b”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”）.數據點abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244

第19頁/共42頁【規(guī)范解答】（1）因為小電珠的電阻比較小，故應該選“×1”倍率，由題圖讀得電阻為7.5Ω.（2）因為小電珠的電阻比較小，故伏安法測量時應該用電流表外接法，測量的電壓應該從零開始，故滑動變阻器要用分壓式接法，實物連接如圖所示.第20頁/共42頁第21頁/共42頁（3）開關閉合前滑片P應置于a端，為了使小電珠亮度增加，應使滑片從中點向b端滑動.（4）ab之間電流增加了0.122A，其他段電流依次增加了0.03A左右，所以需要在ab之間將電流分為0.030A、0.060A、0.090A，分別測出相應的電壓值.答案：（1）×1

7.5（2）見規(guī)范解答圖（3）a

b（4）ab第22頁/共42頁

圖象的推廣和應用【例證2】某同學利用如圖所示的實驗電路來測量電阻的阻值.第23頁/共42頁（1）將電阻箱接入a、b之間，閉合開關，適當調節(jié)滑動變阻器R′后保持其阻值不變.改變電阻箱的阻值R，得到幾組電壓表的示數U與R的數據如表：請根據實驗數據作出U-R關系圖象.

電阻R/Ω5.010.015.025.035.045.0電壓U/V1.001.501.802.142.322.45第24頁/共42頁（2）用待測電阻Rx替換電阻箱，讀得電壓表示數為2.00V.利用（1）中測繪的U-R圖象可得Rx=_______Ω.第25頁/共42頁【規(guī)范解答】（1）先以實驗得到的每一組（R，U）數據描點，然后用平滑的曲線連接以上描點，得到U-R圖線如下：（2）對照U-R圖線，找到圖線上U=2.00V點，讀出其對應的Rx=20Ω.（19～21Ω也可以）答案：（1）見規(guī)范解答（2）20第26頁/共42頁1.（2012·欽州模擬）在描繪小燈泡的伏安特性曲線時，采用如圖所示的電路，實驗中發(fā)現移動滑動變阻器的滑片時，電流表的示數變化而電壓表的指針不動，下列原因可能的是（）第27頁/共42頁A.燈泡中燈絲已燒斷B.滑片接觸不良C.燈泡內部短路D.滑動變阻器A端接觸不良【解析】選C.由圖知，若電壓表的電阻無窮大，移動滑片時，因電流表示數有變化，故和電流表串聯(lián)的回路中不存在斷點，故A錯.若滑片接觸不良，電路中不可能有電流，故B錯.若滑動變阻器A端接觸不良，滑片移動時電流表和電壓表讀數均變，故D錯.若燈泡內短路則燈泡兩端電壓為零，電壓表指針不變，移動滑片時，只有電流表指針變化，故選C.第28頁/共42頁2.（2012·濰坊模擬）如圖所示為伏安法測電阻的一種常用電路，以下分析正確的是（）A.此接法的測量值大于真實值B.此接法的測量值小于真實值C.此接法要求待測電阻值小于電流表內阻D.開始實驗時滑動變阻器滑動頭P應處在最左端第29頁/共42頁【解析】選A、D.由R測==R真+RA,故A正確，B錯誤；電流表內接法，要求R>>RA,故C錯誤；開始實驗時滑動變阻器滑動頭應在最左端，使電壓表讀數由小到大變化，故D正確.第30頁/共42頁3.用下列器材組成描繪電阻R0伏安特性曲線的電路，請將如圖所示中實物連接成為實驗電路.微安表μA（量程200μA，內阻約200Ω）;電壓表V（量程3V，內阻約10kΩ）;電阻R0（阻值約20kΩ）；滑動變阻器R（最大阻值是50Ω，額定電流1A）；電池組E（電動勢3V，內阻不計）；開關S及導線若干.第31頁/共42頁【解析】由于=0.5，=100，可以看出R0>>RA，故采用電流表內接法，畫出電路原理圖如圖所示.第32頁/共42頁把實物與原理圖結合起來完成連線，注意電壓表、電流表的正、負接線柱，保證電流從正接線柱進從負接線柱出，連線如圖：答案：見解析圖第33頁/共42頁4.（2012·濟南模擬）在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，用導線a、b、c、d、e、f、g和h按圖所示方式連接電路，電路中所有元件都完好，且電壓表和電流表已調零.閉合開關后：第34頁/共42頁（1）若電壓表的示數為2V，電流表的示數為零，小電珠不亮，則斷路的導線為______.（2）若電壓表的示數為零，電流表的示數為0.3A，小電珠亮，則斷路的導線為_______.（3）若反復調節(jié)滑動變阻器，小電珠亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數不能調為零，則斷路的導線為______.第35頁/共42頁【解析】將實物圖轉化為電路圖如圖所示.（1）電壓表有示數說明電壓表接頭與電源之間的電路未斷，電流表示數為零，說明出現斷路，故d導線斷.第36頁/共42頁（2）電流表示數不為零，且小電珠亮，說明主干路無斷路，電壓表示數為零，說明h斷路.（3）按題圖連接時，滑動變阻器為分壓式接法，電壓表、電流表示數都可調為零，若g斷，則變?yōu)橄蘖魇浇臃?，兩表示數都不可調為零.答案：（1）d（2）h（3）g

第37頁/共42頁5.（2012·杭州模擬）為測量“12V5W”的小電珠在不同電壓下的功率，給定了以下器材：電源：12V，內阻不計；電流表：量程0～0.6A、0～3A，內阻約為0.2Ω電壓表：量程0～3V、0～15V，內阻約為15kΩ滑動變阻器：0～20Ω，允許最大電流1A；開關一個，導線若干，實驗要求加在小電珠上的電壓可從0開始調節(jié).第38頁/共42頁（1）以上四個電路圖你認為最合適的是________.（2）在本實驗中，電流表的量程可選________.（3）某位同學測得小電珠的伏安特性曲線如圖所示，某次測量時，電流表讀數為0.40A，此時小電珠的實際功率為______W.第39頁/共42頁第40頁/共42頁【解析】（1）C與D電路