步步高2016年高考物理人教版一輪復(fù)習(xí)《第七章 恒定電流》實驗8

1、第七章 恒定電流實驗八描繪小電珠的伏安特性曲線考綱解讀考點一考點二考點三基本實驗要求規(guī)律方法總結(jié)考綱解讀1.掌握滑動變阻器的使用方法及連接方式.2.掌握伏安特性曲線的描繪方法.3.理解小電珠的伏安特性曲線為什么不是一條直線基本實驗要求1實驗原理(1)測多組小電珠的U、I的值，并繪出IU圖象；(2)由圖線的斜率反映電流與電壓和溫度的關(guān)系2實驗器材小電珠“3.8 V,0.3 A”、電壓表“03 V15 V”、電流表“00.6 A3 A”、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆基本實驗要求3實驗步驟(1)畫出電路圖(如實驗原理圖甲)(2)將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、學(xué)生電源、開

2、關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的電路(3)測量與記錄移動滑動變阻器觸頭位置，測出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計的表格中基本實驗要求(4)數(shù)據(jù)處理在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標(biāo)系在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到小電珠的伏安特性曲線基本實驗要求規(guī)律方法總結(jié)1滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法比較兩種接法的電路圖 負(fù)載R上電壓的調(diào)節(jié)范圍0UE負(fù)載R上電流的調(diào)節(jié)范圍規(guī)律方法總結(jié)2.兩種接法的適用條件(1)限流式接法適合測量阻值較小的電阻(跟滑動變阻器的最大電阻相比相差不多或比滑動變阻器的最大電阻還小)(2)分壓式接法適合測量阻值

3、較大的電阻(一般比滑動變阻器的最大電阻要大)規(guī)律方法總結(jié)3注意事項(1)電路的連接方式：電流表應(yīng)采用外接法：因為小電珠(3.8 V,0.3 A)的電阻很小，與量程為0.6 A的電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法：目的是使小電珠兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化(2)閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得電壓為零的一端，使開關(guān)閉合時小電珠的電壓能從零開始變化，同時也是為了防止開關(guān)剛閉合時因小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲(3)IU圖線在U01.0 V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U1.0 V左右繪點要密，以防出現(xiàn)較大誤差規(guī)律方法總結(jié)4誤差分析(1)由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻

4、并非無窮大，會帶來誤差，電流表外接，由于電壓表的分流，使測得的電流值大于真實值(2)測量時讀數(shù)帶來誤差(3)在坐標(biāo)紙上描點、作圖帶來誤差考點一實驗原理和電路設(shè)計例1(2013天津9(3)要測繪一個標(biāo)有“3 V0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V，并便于操作乙選用的器材有：電池組(電動勢為4.5 V，內(nèi)阻約1 )；電流表(量程為0250 mA，內(nèi)阻約5 )；電壓表(量程為03 V，內(nèi)阻約3 k)；電鍵一個、導(dǎo)線若干實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的_(填字母代號)A滑動變阻器(最大阻值20 ，額定電流1 A)B滑動變阻器(最大阻值1 750 ，額定電流0.3

5、A)分壓式考點一實驗原理和電路設(shè)計實驗的電路圖應(yīng)選用下列的圖_(填字母代號)考點一實驗原理和電路設(shè)計實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V、內(nèi)阻為5 的電源兩端，小燈泡消耗的功率是_W.在燈泡的IU圖上作出電源的IU圖線，交點坐標(biāo)即為這個電源給這個燈泡供電時的電壓和電流，此時P燈IU0.11 W0.1 W.0.1 考點一實驗原理和電路設(shè)計變式題組1.在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中,除有一標(biāo)有“6 V1.5 W”的小電珠、導(dǎo)線和開關(guān)外，還有：A直流電源6 V(內(nèi)阻不計)B直流電流表03 A(內(nèi)阻0.1 以下)C直流電流表0300 mA(內(nèi)阻約為5 )D直

6、流電壓表010 V(內(nèi)阻約為15 k)E滑動變阻器10 ，2 AF滑動變阻器1 k，0.5 A實驗要求小電珠兩端的電壓從零開始變化并能進(jìn)行多次測量(1)實驗中電流表應(yīng)選用_，滑動變阻器應(yīng)選用_C分壓式E考點一實驗原理和電路設(shè)計(2)在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖(3)試將圖2所示器材連成實驗電路考點一實驗原理和電路設(shè)計2某實驗小組的同學(xué)在學(xué)校實驗室中發(fā)現(xiàn)一電學(xué)元件，該電學(xué)元件上標(biāo)有“最大電流不超過6 mA，最大電壓不超過7 V”，同學(xué)們想通過實驗描繪出該電學(xué)元件的伏安特性曲線，他們設(shè)計的一部分電路如圖所示，圖中定值電阻R1 k，用于限流；電流表量程為10 mA，內(nèi)阻約為5 ；電壓表(未畫出)量程為1

7、0 V，內(nèi)阻約為10 k；電源電動勢E為12 V，內(nèi)阻不計(1)實驗時有兩個滑動變阻器可供選擇：A阻值0200 ，額定電流0.3 AB阻值020 ，額定電流0.5 A應(yīng)選擇的滑動變阻器是_ (填“A”或“B”)B考點一實驗原理和電路設(shè)計正確接線后，測得數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)12345678910U/V0.003.006.006.16 6.28 6.326.366.386.396.40I/mA0.000.000.000.06 0.50 1.002.003.004.005.00(2)由以上數(shù)據(jù)分析可知，電壓表并聯(lián)在M與_之間(填“O”或“P”)解析從表中數(shù)據(jù)看，由于被測元件的電阻大約為1 k以上，應(yīng)用電

8、流表內(nèi)接法，電壓表應(yīng)并聯(lián)在M與P之間P考點一實驗原理和電路設(shè)計(3)將電路圖在虛線框中補充完整(4)從表中數(shù)據(jù)可知，該電學(xué)元件的電阻特點是：_.次數(shù)12345678910U/V0.003.006.006.16 6.28 6.326.366.386.396.40I/mA0.000.000.000.06 0.50 1.002.003.004.005.00小于6 V時,元件的電阻非常大,不導(dǎo)電；當(dāng)元件兩端的電壓大于6 V時，隨著電壓的升高元件的電阻變小當(dāng)元件兩端的電壓考點一實驗原理和電路設(shè)計電學(xué)實驗電路設(shè)計的思路與方法規(guī)律總結(jié)考點一實驗原理和電路設(shè)計3控制電路分滑動變阻器的分壓式和限流式兩種接法，兩

9、種接法的選擇方法如下：(1)采用限流式接法時不能控制電流(或電壓)滿足實驗要求，即滑動變阻器阻值調(diào)到最大，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(或額定電壓)，則必須選用分壓式接法(2)若待測電阻的阻值比滑動變阻器的最大電阻大得多，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(yīng)改用分壓式接法(3)若實驗中要求測量電路中電壓從零開始變化,則必須采用分壓式接法(4)兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因為限流式接法電路簡單、耗能低考點二 實驗數(shù)據(jù)處理與分析考點二 實驗數(shù)據(jù)處理與分析A電壓表

10、V(量程3 V，內(nèi)阻約3 k)B電流表A1(量程150 mA，內(nèi)阻約2 )C電流表A2(量程500 mA，內(nèi)阻約0.6 )D滑動變阻器R1(020 )E滑動變阻器R2(0100 )F電源E(電動勢4.0 V，內(nèi)阻不計)G開關(guān)S和導(dǎo)線若干H待測小燈泡L(額定功率0.75 W，額定電壓未知)(1)在下面所給的虛線框中畫出他們進(jìn)行實驗的電路原理圖，指出上述器材中，電流表選擇_(填“A1”或“A2”)；滑動變阻器選擇_(填“R1”或“R2”)A2R1考點二 實驗數(shù)據(jù)處理與分析(2)在實驗過程中，該同學(xué)將小燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加，當(dāng)電壓達(dá)到1.23 V時，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度很暗，當(dāng)達(dá)到2.70 V時，

11、發(fā)現(xiàn)小燈泡已過亮，便立即斷開開關(guān)，并將所測數(shù)據(jù)記錄在下邊表格中.次數(shù)1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310考點二 實驗數(shù)據(jù)處理與分析次數(shù)1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310請你根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在圖中作出燈泡的UI圖線(3)由圖象得出該燈泡的額定電壓應(yīng)為_V；這一結(jié)果大于1.23 V，其原因是_P=UI=2.500.30=0.75W2.50 小燈泡的冷態(tài)電阻小于正常工作時的電阻考點二 實驗數(shù)據(jù)處理與分析變式題組3為了測量一個

12、標(biāo)有“12 V5 W”的小燈泡在不同電壓下的功率，給定了以下器材：電源：12 V，電阻不計；電流表：00.6 A,03 A，內(nèi)阻可忽略；電壓表：03 V,015 V，內(nèi)阻很大；滑動變阻器：阻值范圍020 ，允許通過的最大電流為1 A；開關(guān)一個，導(dǎo)線若干實驗時要求加在小燈泡兩端的電壓可從0調(diào)到12 V.分壓式內(nèi)接考點二 實驗數(shù)據(jù)處理與分析(1)將圖甲中的實物圖連接完整考點二 實驗數(shù)據(jù)處理與分析(2)某位同學(xué)測得小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，某次測量時，通過小燈泡的電流大小為0.40 A，則此時加在它兩端的電壓為_V，此時小燈泡的實際功率為_ W.小燈泡的實際功率為PIU2.4 W6 2.4 考

13、點二 實驗數(shù)據(jù)處理與分析4在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，要測量一個標(biāo)有“3 V1.5 W”的小燈泡兩端的電壓和通過它的電流，現(xiàn)有如下器材：A直流電源3 V(內(nèi)阻可不計)B直流電流表0600 mA(內(nèi)阻約為0.5 )C直流電壓表03 V(內(nèi)阻約3 k)D滑動變阻器(10 ，1 A)E滑動變阻器(1 k，300 mA)F開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)本實驗中滑動變阻器選用_(填“D”或“E”)解析實驗中需測量多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器用分壓式接法，為了調(diào)節(jié)方便，滑動變阻器用阻值較小的，故選D；D考點二 實驗數(shù)據(jù)處理與分析(2)下表中的各組數(shù)據(jù)是該同學(xué)在實驗中測得的，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標(biāo)紙上作出

14、該小燈泡的伏安特性曲線U/V I/A000.5 0.171.0 0.301.5 0.392.0 0.452.5 0.49考點二 實驗數(shù)據(jù)處理與分析(3)如圖所示，將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與阻值為5 的定值電阻R0串聯(lián)，接在電壓恒定為4 V的電路上，每個小燈泡的實際功率為_W.解析 U0U2IR0，所以U2R0IU010I4，PUI0.31.0 W =0.3 W.0.3 考點三實驗拓展與創(chuàng)新例3二極管是一種半導(dǎo)體元件，電路符號為 ，其特點是具有單向?qū)щ娦阅硨嶒炐〗M要對一只二極管正向接入電路時的伏安特性曲線進(jìn)行測繪探究.據(jù)了解,該二極管允許通過的最大電流為50 mA.(1)該二極管外殼的標(biāo)識模糊

15、了，同學(xué)們首先用多用電表的歐姆擋來判斷它的正、負(fù)極：當(dāng)將紅表筆接觸二極管的左端、黑表筆接觸二極管的右端時，發(fā)現(xiàn)指針的偏角比較小，當(dāng)交換表筆再次測量時，發(fā)現(xiàn)指針有很大偏轉(zhuǎn)，由此可判斷_ (填“左”或“右”)端為二極管的正極左I偏角比較小考點三實驗拓展與創(chuàng)新(2)實驗探究中他們可選器材如下：A直流電源(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)B滑動變阻器(020 )C電壓表(量程15 V、內(nèi)阻約80 k)D電壓表(量程3 V、內(nèi)阻約30 k)E電流表(量程0.6 A、內(nèi)阻約1 )F電流表(量程50 mA、內(nèi)阻約50 )G待測二極管H導(dǎo)線、開關(guān)為了提高測量精度，電壓表應(yīng)選用_，電流表應(yīng)選用_解析電源電壓只有3 V，

16、所以電壓表選D；二極管允許通過的最大電流為50 mA，所以電流表選F.DF考點三實驗拓展與創(chuàng)新(3)實驗中測得的數(shù)據(jù)如下表，請在圖坐標(biāo)紙上畫出該二極管的伏安特性曲線.電流I/mA 000.21.83.98.614.021.8 33.5 50.0電壓U/V00.500.75 1.00 1.25 1.50 1.752.00 2.25 2.50(4)同學(xué)們將該二極管與阻值為100 的定值電阻串聯(lián)后接到輸出電壓恒為3 V的電源兩端,則二極管導(dǎo)通時定值電阻的功率為_ W.PI2R0.017 W解析I=13 mA0.017點撥看做把二極管接在E=3 V,r=100 電源上考點三實驗拓展與創(chuàng)新拓展題組5 2

17、013年12月14日晚上9點14分左右嫦娥三號月球探測器平穩(wěn)降落在月球虹灣，并在4分鐘后展開太陽能電池帆板這是中國航天器第一次在地外天體成功軟著陸，中國成為繼美國、前蘇聯(lián)之后第三個實現(xiàn)月面軟著陸的國家太陽能電池在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電學(xué)器件某實驗小組用測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，探究一個太陽能電池在沒有光照時(沒有儲存電能)的IU特性所用的器材包括：太陽能電池，電源E，電流表A，電壓表V，滑動變阻器R，開關(guān)S及導(dǎo)線若干考點三實驗拓展與創(chuàng)新(1)為了達(dá)到上述目的，應(yīng)選用圖中的哪個電路圖：_(填“甲”或“乙”)甲考點三實驗拓展與創(chuàng)新(2)該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，描點繪出了如圖所示的IU圖象由圖可知，當(dāng)電壓小于2.0 V時，太陽能電池的電阻_ (填“很大”或“很小”)；當(dāng)電壓為2.8 V時，太陽能電池的電阻約為_.(保留兩位有效數(shù)字)1.0103很大考點三實驗拓展與創(chuàng)新6 (2013江蘇單科10)為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關(guān)系，小明測量小燈泡的電壓U和電流I，利用PUI得到電功率，實驗所使用的小燈泡