高考物理總復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)9描繪小燈泡的伏安特性曲線

試驗(yàn)九描繪小燈泡伏安特征曲線1/402/401．試驗(yàn)原理用電流表測出流過小燈泡電流，用電壓表測出小燈泡兩端電壓，測出多組(U，I)值，在U－I坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑曲線將這些點(diǎn)連起來．2．試驗(yàn)器材小燈泡(3.8V0.3A)或(2.5V0.6A)一個(gè)、電壓表(0～3～15V)與電流表(0～0.6～3A)各一個(gè)、滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω)一個(gè)、學(xué)生低壓直流電源(或電池組)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆．試驗(yàn)要求3/403．滑動(dòng)變阻器限流接法和分壓接法4/404．試驗(yàn)步驟(1)確定電流表、電壓表量程，采取電流表外接法，滑動(dòng)變阻器采取分壓式接法，原理圖連接好試驗(yàn)電路．(2)把滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)整到圖中最左端，接線經(jīng)檢驗(yàn)無誤后，閉合開關(guān)S.(3)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置，測出多組不一樣電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格中，斷開開關(guān)S.(4)拆除電路，整理儀器．5/401．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，以I為縱軸，建立坐標(biāo)系．(2)在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)點(diǎn)．(坐標(biāo)系縱軸和橫軸標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜)(3)將描出點(diǎn)用平滑曲線連接起來，就得到小燈泡伏安特征曲線．方法規(guī)律6/402．注意事項(xiàng)(1)電路連接方式①電流表應(yīng)采取外接法：因?yàn)樾襞?3.8V0.3A)電阻很小，與0～0.6A電流表串聯(lián)時(shí)，電流表分壓影響很大．②滑動(dòng)變阻器應(yīng)采取分壓式連接：目標(biāo)是使小燈泡兩端電壓能從零開始連續(xù)改變．(2)閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器觸頭應(yīng)移到使小燈泡分得電壓為零一端，使開關(guān)閉合時(shí)小燈泡電壓從零開始改變，同時(shí)也是為了預(yù)防開關(guān)剛閉合時(shí)因小燈泡兩端電壓過大而燒壞燈絲．7/40(3)I－U圖線在U0＝1.0V左右將發(fā)生顯著彎曲，故在U＝1.0V左右繪點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)較大誤差．(4)當(dāng)小燈泡電壓靠近額定值時(shí)要遲緩增加，到額定值統(tǒng)計(jì)I后馬上斷開開關(guān)．(5)誤差較大點(diǎn)要舍去，I－U圖線應(yīng)是平滑曲線而非折線．3．誤差分析(1)因?yàn)殡妷罕怼㈦娏鞅聿皇抢硐腚姳?，電表?nèi)阻對(duì)電路影響會(huì)帶來誤差．(2)電流表、電壓表讀數(shù)帶來誤差，要嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)．8/40考點(diǎn)1數(shù)據(jù)處理與誤差分析9/40例1由金屬絲制成電阻阻值會(huì)隨溫度升高而變大．某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，親自動(dòng)手經(jīng)過試驗(yàn)描繪這么一個(gè)電阻器伏安特征曲線．可供選擇試驗(yàn)器材有：A．待測電阻器Rx(2.5V1.2W)B．電流表A(0～0.6A，內(nèi)阻為1Ω)C．電壓表V(0～3V，內(nèi)阻未知)D．滑動(dòng)變阻器(0～10Ω，額定電流1A)E．電源(E＝3V，內(nèi)阻r＝1Ω)F．定值電阻R0(阻值5Ω)G．開關(guān)一個(gè)和導(dǎo)線若干10/40(1)試驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)采取電流表內(nèi)接法，而且電阻器兩端電壓從零開始改變，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出試驗(yàn)電路圖．11/4012/40(3)該同學(xué)將本試驗(yàn)中電阻器Rx以及給定定值電阻R0二者串聯(lián)起來，接在本試驗(yàn)提供電源兩端，則電阻器實(shí)際功率是________W．(結(jié)果保留2位小數(shù))思緒剖析：(1)滑動(dòng)變阻器兩端電壓從零開始，滑動(dòng)變阻器采取什么接法？(2)怎樣畫滑動(dòng)變阻器伏安特征曲線？(3)怎樣求出電阻Rx實(shí)際消耗功率？【答案】(1)看法析圖(2)看法析圖(3)0.3213/40【解析】(1)要使電阻器兩端電壓從零開始改變，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采取分壓接法．電路如圖甲所表示．14/4015/40練1要測繪一個(gè)標(biāo)有“3V0.6W”小燈泡伏安特征曲線，燈泡兩端電壓需要由零逐步增加到3V，并便于操作．已選取器材有：電池組(電動(dòng)勢為4.5V，內(nèi)阻約1Ω)；電流表(量程為0～250mA，內(nèi)阻約5Ω)；電壓表(量程為0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)；開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．(1)試驗(yàn)中所用滑動(dòng)變阻器應(yīng)選以下中______(填字母代號(hào))．A．滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω，額定電流1A)B．滑動(dòng)變阻器(最大阻值1750Ω，額定電流0.3A)16/40(2)試驗(yàn)電路圖應(yīng)選取以下圖________(填字母代號(hào))．(3)試驗(yàn)得到小燈泡伏安特征曲線如圖所表示．假如將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢為1.5V，內(nèi)阻為5Ω電源兩端，小燈泡消耗功率是______W.【答案】(1)A(2)B(3)0.117/4018/4019/40描繪小燈泡伏安特征曲線能夠從以下方面進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新：1．描繪二極管伏安特征曲線．2．描繪太陽能電池在沒有光照時(shí)伏安特征曲線．3．測定小燈泡在不一樣電壓下電功率，描繪小燈泡電功率P與兩端電壓平方U2曲線．考點(diǎn)2試驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新20/40例2硅光電池在無光照時(shí)不產(chǎn)生電能，可視為一電子元件．某試驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲電路，給硅光電池加反向電壓(硅光電池負(fù)極接高電勢點(diǎn)，正極接低電勢點(diǎn))，探究其在無光照時(shí)反向伏安特征．圖中電壓表V1量程選取3V，內(nèi)阻為6.0kΩ；電壓表V2量程選取15V，內(nèi)阻約為30kΩ；R0為保護(hù)電阻；直流電源電動(dòng)勢E約為12V，內(nèi)阻不計(jì)．21/40(1)依據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙連接成完整電路．22/40(2)用遮光罩罩住硅光電池，閉合開關(guān)S，調(diào)整變阻器R，讀出電壓表V1，V2示數(shù)U1，U2.①某次測量時(shí)，電壓表V1示數(shù)如圖丙，則U1＝________V，可算出經(jīng)過硅光電池反向電流大小為________mA．(結(jié)果保留2位小數(shù))②該小組測出大量數(shù)據(jù)，篩選出下表所表示9組U1，U2數(shù)據(jù)，算出對(duì)應(yīng)硅光電池兩端反向電壓Ux和經(jīng)過反向電流Ix(表中“－”表示反向)，并在坐標(biāo)紙上建立Ix－Ux坐標(biāo)系，標(biāo)出了與表中前5組Ux，Ix數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)5個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)．請(qǐng)你標(biāo)出余下4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，并繪出Ix－Ux圖線.23/40組別123456789U1/V0.000.000.060.120.240.420.721.141.74U2/V0.01.02.13.14.25.46.78.19.7Ux/V0.0－1.0－2.0－3.0－4.0－5.0－6.0－7.0－8.0Ix/mA－0.00－0.00－0.01－0.02－0.04－0.07－0.12－0.19－0.2924/40③由Ix－Ux圖線可知，硅光電池?zé)o光照下加反向電壓時(shí)，Ix與Ux呈________(填“線性”或“非線性”)關(guān)系．思緒剖析：硅光電池在沒有光照時(shí)相當(dāng)于電阻元件，依據(jù)歐姆定律能夠計(jì)算得到硅光電池反向電流．在繪畫Ix－Ux圖線時(shí)，要用平滑曲線連接起來．25/4026/4027/40練2太陽能是一個(gè)清潔、“綠色”能源．在我國上海舉行世博會(huì)上，大量利用了太陽能電池．太陽能電池在有光照時(shí)，能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時(shí)，能夠視為一個(gè)電學(xué)器件．某試驗(yàn)小組依據(jù)測繪小燈泡伏安特征曲線試驗(yàn)方法，探究一個(gè)太陽能電池在沒有光照時(shí)(沒有儲(chǔ)存電能)I－U特征．所用器材包含：太陽能電池，電源E，電流表A，電壓表V，滑動(dòng)變阻器R，開關(guān)S及導(dǎo)線若干．(1)為了到達(dá)上述目標(biāo)，請(qǐng)將圖甲連成一個(gè)完整試驗(yàn)電路圖．(2)該試驗(yàn)小組依據(jù)試驗(yàn)得到數(shù)據(jù)，描點(diǎn)繪出了如圖乙所表示I－U圖象，由圖可知，當(dāng)電壓小于2.00V時(shí)，太陽能電池電阻____________(填“很大”或“很小”)；當(dāng)電壓為2.80V時(shí)，太陽能電池電阻約為________Ω.28/4029/4030/40熱點(diǎn)題組一試驗(yàn)考查1．(屆遼寧五校聯(lián)考)從下表中選出適當(dāng)試驗(yàn)器材，測量小電珠伏安特征曲線，得到如圖I－U圖線.模擬精選·組合專練器材(代號(hào))規(guī)格電流表(A1)量程0～0.6A，內(nèi)阻1Ω電流表(A2)量程0～3A，內(nèi)阻1Ω電壓表(V1)量程0～3V，內(nèi)阻約2kΩ電壓表(V2)量程0～15V，內(nèi)阻約10kΩ滑動(dòng)變阻器(R0)阻值0～25Ω電池(E)電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻不計(jì)開關(guān)(S)導(dǎo)線若干31/40(1)在如圖甲所表示I－U圖線中，A到B過程中小電珠電阻改變了________Ω.(2)測量電路中電流表應(yīng)選取____________(填代號(hào))，電壓表應(yīng)選取________(填代號(hào))，電流表應(yīng)采取________(填“內(nèi)”或“外”)接法．(3)在圖乙所表示虛線框中用筆補(bǔ)畫完整試驗(yàn)電路圖，要求變阻器滑片右移時(shí)，小電珠兩端電壓變大．32/40【答案】(1)10(2)A1V2外(3)看法析圖33/40熱點(diǎn)題組二試驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新2．(屆成都聯(lián)考)發(fā)光晶體二極管是電器上做指示燈用一個(gè)電子元件．它電路符號(hào)為，正常使用時(shí)，帶“＋”號(hào)一端接高電勢，帶“－”號(hào)一端接低電勢．某同學(xué)用試驗(yàn)方法測得它兩端電壓U和經(jīng)過它電流I數(shù)據(jù)以下表所表示.U/V00.20.40.60.81.01.21.4I/mA00.40.91.52.33.24.35.4U/V1.61.82.02.22.42.62.83.0I/mA6.89.312151924303734/40(1)在下面虛線框內(nèi)畫出該同學(xué)試驗(yàn)電路圖．(試驗(yàn)中所用電壓表內(nèi)