高考物理復習第八章恒定電流實驗九描繪小電珠的伏安特性曲線資料

試驗九描繪小電珠伏安特征曲線第八章恒定電流1/33內(nèi)容索引過好雙基關(guān)命題點一

教材原型試驗命題點二

試驗拓展創(chuàng)新2/33過好雙基關(guān)13/331.試驗原理(1)測多組小電珠U、I值，并繪出I－U圖象；(2)由圖線斜率反應電流與電壓和

關(guān)系.2.試驗器材小電珠“3.8V,0.3A”、電壓表“0～3V～15V”、電流表“0～0.6A～3A”、

、學生電源、開關(guān)、導線若干、坐標紙、鉛筆.溫度滑動變阻器基本試驗要求4/333.試驗步驟(1)畫出電路圖(如圖甲示).(2)將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、學生電源、開關(guān)用導線連接成如圖乙所表示電路.5/33(3)測量與統(tǒng)計移動滑動變阻器觸頭位置，測出12組左右不一樣電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計表格中.(4)數(shù)據(jù)處理①在坐標紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標系.②在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應點.③將描出點用

曲線連接起來，得到小電珠伏安特征曲線.4.試驗器材選取(1)標準：①安全；②準確；③操作方便.平滑6/33(2)詳細要求①電源允許最大電流大于電路中實際最大電流.干電池中電流普通不允許超出0.6A.②用電器額定電流不能小于經(jīng)過該用電器實際最大電流.③電壓表或電流表量程不能小于被測電壓或電流最大值.④電壓表或電流表指針應偏轉(zhuǎn)到滿刻度

以上.⑤從便于操作角度來考慮，限流式接法要選取與待測電阻相近滑動變阻器，分壓式接法要選取較小阻值滑動變阻器.7/331.滑動變阻器限流式接法和分壓式接法比較兩種接法電路圖負載R上電壓調(diào)整范圍≤U≤E0≤U≤E負載R上電流調(diào)整范圍≤I≤0≤I≤規(guī)律方法總結(jié)8/332.兩種接法適用條件(1)限流式接法適合測量阻值較

電阻(跟滑動變阻器最大電阻相比相差不多或比滑動變阻器最大電阻還小).(2)分壓式接法適合測量阻值較

電阻(普通比滑動變阻器最大電阻要大).3.注意事項(1)電路連接方式：①電流表應采取

接法：因為小電珠(3.8V,0.3A)電阻很小，與量程為0.6A電流表串聯(lián)時，電流表分壓影響很大.小大外9/33②滑動變阻器應采取

接法：目標是使小電珠兩端電壓能從0開始連續(xù)改變.(2)閉合開關(guān)S前，滑動變阻器觸頭應移到使小電珠分得電壓為0一端，使開關(guān)閉合時小電珠電壓能從0開始改變，同時也是為了預防開關(guān)剛閉合時因小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲.(3)I－U圖線在U0＝1.0V左右將發(fā)生顯著彎曲，故在U＝1.0V左右繪點要密，以防出現(xiàn)較大誤差.分壓式10/334.誤差分析(1)因為電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，會帶來誤差，電流表外接，因為電壓表分流，使測得電流值

于真實值.(2)測量時讀數(shù)帶來誤差.(3)在坐標紙上描點、作圖帶來誤差.大11/332命題點一教材原型試驗12/33

小華和小明在“描繪小燈泡伏安特征曲線”試驗中，將試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計在下表中：【例1】電壓U/V0.000.200.400.701.001.301.702.102.50電流I/A0.000.140.240.260.370.400.430.450.46(1)試驗室有兩種滑動變阻器供選擇：A.滑動變阻器(阻值范圍0～10Ω、額定電流3A)B.滑動變阻器(阻值范圍0～2000Ω、額定電流1A)試驗中選擇滑動變阻器是________.(填寫字母序號)答案解析√分壓式：選阻值小滑動變阻器13/33(2)在圖甲中用筆畫線代替導線，將試驗電路連接完整.答案解析看法析圖(3)開關(guān)閉合前，滑動變阻器滑片應滑至_____(選填“左”或“右”)端.答案解析左為了保護測量電路，開關(guān)閉合前，滑動變阻器滑片應滑至最左端.使其分壓為零。14/33(4)利用表中數(shù)據(jù)，在圖乙中畫出小燈泡U－I圖線.看法析圖答案解析電壓U/V0.000.200.400.701.001.301.702.102.50電流I/A0.000.140.240.260.370.400.430.450.4615/33(5)他們在U－I圖象上找到小燈泡工作電壓為2.0V時坐標點，計算此狀態(tài)電阻值時，小明提出用圖象上該點曲線斜率表示小燈泡阻值；小華提出該點與坐標原點連線斜率表示小燈泡阻值.你認為_______(選填“小華”或“小明”)方法正確.小華答案解析依據(jù)歐姆定律知，R＝

，電阻大小為該點與坐標原點連線斜率，故小華正確.16/33題組階梯突破1.某試驗小組研究兩個未知元件X和Y伏安特征，使用器材包含電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為1Ω)、定值電阻等.(1)使用多用電表粗測元件X電阻，選擇“×1”歐姆擋測量，示數(shù)如圖(a)所表示，讀數(shù)為____Ω.據(jù)此應選擇圖中_____(填“(b)”或“(c)”)電路進行試驗；10(b)答案小電阻外接17/33(2)連接所選電路，閉合S；滑動變阻器滑片P從左向右滑動，電流表示數(shù)逐步_______(填“增大”或“減小”)；依次統(tǒng)計電流及對應電壓；將元件X換成元件Y，重復試驗；增大當滑動變阻器滑片向右移時，滑動變阻器輸出電壓增大，電流表示數(shù)增大.答案解析18/33(3)如圖(d)是依據(jù)試驗數(shù)據(jù)作出U－I圖線，由圖可判斷元件____(填“X”和“Y”)是非線性元件；Y因為元件YU－I圖線是曲線，所以Y是非線性元件.答案解析19/33(4)該小組還借助X和Y中線性元件和阻值R＝21Ω定值電阻，測量待測電池電動勢E和內(nèi)阻r，電路圖如圖(e)所表示，閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00V；斷開S2，讀數(shù)為1.00V.利用圖(d)可算得E＝_____V.r＝______Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表).設(shè)線性元件電阻為R，由U－I圖線可知，R＝

＝10Ω，則S1、S2均閉合時，E＝0.3A×(10Ω＋r)，S1閉合、S2斷開時，E＝0.1A×(10Ω＋21Ω＋r)，解得E≈3.2V，r＝0.50Ω.3.2答案解析0.5020/332.某試驗小組同學在學校試驗室中發(fā)覺一電學元件，該電學元件上標有“最大電流不超出6mA，最大電壓不超出7V”，同學們想經(jīng)過試驗描繪出該電學元件伏安特征曲線，他們設(shè)計一部分電路如圖所表示，圖中定值電阻R＝1kΩ，用于限流；電流表量程為10mA，內(nèi)阻約為5Ω；電壓表(未畫出)量程為10V，內(nèi)阻約為10kΩ；電源電動勢E為12V，內(nèi)阻不計.21/33(1)試驗時有兩個滑動變阻器可供選擇：A.阻值0～200Ω，額定電流0.3AB.阻值0～20Ω，額定電流0.5A應選滑動變阻器是________(填“A”或“B”).答案解析√滑動變阻器A允許最大電壓為0.3×200V＝60V＞12V，滑動變阻器B兩端所能加最大電壓為0.5×20V＝10V＜12V，為確保安全，滑動變阻器應選A.22/33正確接線后，測得數(shù)據(jù)以下表：

12345678910U/V0.003.006.006.166.286.326.366.386.396.40I/mA0.000.000.000.060.501.002.003.004.005.50(2)由以上數(shù)據(jù)分析可知，電壓表應并聯(lián)在M與___之間(填“O”或“P”)；

P答案解析23/33(3)將電路圖在虛線框中補充完整；描繪伏安特征曲線，電壓與電流從零開始改變，滑動變阻器應采取分壓接法，由(2)可知，電流表采取內(nèi)接法，試驗電路圖如圖所表示：電路圖看法析圖答案解析24/33(4)從表中數(shù)據(jù)可知，該電學元件電阻特點是：__________________________________________________________________________________________________________________________.由表中試驗數(shù)據(jù)可知，當元件兩端電壓小于6V時，電路電流很小，幾乎為零，由歐姆定律可知，元件電阻非常大，不導電；當元件兩端電壓大于6V時，伴隨電壓升高電流快速增大，電壓與電流比值減小，電阻變小.當元件兩端電壓小于6V時，元件電阻非常大，不導電；當元件兩端電壓大于6V時，伴隨電壓升高而電阻變小答案解析25/333命題點二試驗拓展創(chuàng)新26/33【例2】(·天津理綜·9(3))某同學想要描繪標有“3.8V,0.3A”字樣小燈泡L伏安特征曲線，要求測量數(shù)據(jù)盡可能準確、繪制曲線完整.可供該同學選取器材除開關(guān)、導線外，還有：電壓表V1(量程0～3V，內(nèi)阻等于3kΩ)電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻等于15kΩ)電流表A1(量程0～200mA，內(nèi)阻等于10Ω)電流表A2(量程0～3A，內(nèi)阻等于0.1Ω)滑動變阻器R1(0～10Ω，額定電流2A)滑動變阻器R2(0～1kΩ，額定電流0.5A)定值電阻R3(阻值等于1Ω)定值電阻R4(阻值等于10Ω)定值電阻R5(阻值等于1kΩ)與R5串聯(lián)擴大量程與R4并聯(lián)擴大量程分壓式，選小阻值

分析27/33電源E(E＝6V，內(nèi)阻不計)(1)請畫出試驗電路圖，并將各元件字母代碼標在該元件符號旁.看法析圖答案解析28/33(2)該同學描繪出I－U圖象應是下列圖中________.小燈泡電阻隨溫度升高而變大，故該同學描繪出I－U圖象應該是B.答案解析√29/333.硅光電池在無光照時不產(chǎn)生電能，可視為一電子元件.某試驗小組設(shè)計如圖甲電路，給硅光電池加反向電壓(硅光電池負極接高電勢點，正極接低電勢點)，探究其在無光照時反向伏安特征.圖中電壓表V1量程選取3V，內(nèi)阻為6kΩ；電壓表V2量程選取15V，內(nèi)阻約為30kΩ；R0為保護電阻；直流電源電動勢E約為12V，內(nèi)阻不計.(1)依據(jù)圖甲，用筆畫線代替導線，將圖乙連接成完整電路.答案30/33(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，電壓表V1示數(shù)如圖丙所表示，則U1＝______V，可算出經(jīng)過硅光電池反向電流大小為______mA(保留兩位小數(shù)).0.231.40答案I1＝

≈0.23mA.解析31/33②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)，算出對應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)，并在圖坐標紙上建立Ix－Ux坐標系，標出了與表中前5組Ux、