高考物理大一輪復習 第七章 實驗八 描述小電珠的伏安特性曲線

1、高考物理大一輪復習 第七章 實驗八 描述小電珠的伏安特性曲線課件第1頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四實驗目的1.描繪小電珠的伏安特性曲線。知識梳理2.分析伏安特性曲線的變化規(guī)律。實驗原理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I-U坐標系中描出各數(shù)值對應(yīng)點,用一條平滑的曲線將這些點連接起來。2.電流表外接:因為小電珠電阻很小,如果電流表內(nèi)接,誤差明顯較大?；瑒幼冏杵鞑捎梅謮菏?使電壓能從0開始連續(xù)變化。第2頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四 限流接法分壓接法對比說明兩種接法電路圖串、并聯(lián)關(guān)系不同負載R

2、上電壓調(diào)節(jié)范圍UE0UE分壓電路調(diào)節(jié)范圍大負載R上電流調(diào)節(jié)范圍I0I分壓電路調(diào)節(jié)范圍大閉合S前觸頭位置b端a端都是為了保護電路元件3.滑動變阻器的限流接法和分壓接法(1)兩種接法比較第3頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四(2)限流電路、分壓電路的選擇原則限流式適合測量阻值小的電阻(跟滑動變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動變阻器的總電阻還小)。分壓式適合測量阻值較大的電阻(一般比滑動變阻器的總電阻要大)。若被測電阻R很小,限流式中滑動變阻器能分得的最大電壓很大,故調(diào)節(jié)范圍也就越大。若被測電阻R很大,分壓式中R幾乎不影響電壓的分配,觸頭移動時,電壓變化接近線性關(guān)系,便于調(diào)節(jié)

3、。若采用限流式不能控制電流滿足實驗要求,即若滑動變阻器阻值調(diào)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,則必須選用分壓式。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,滑動第4頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四變阻器的滑動觸頭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)改用分壓式電路。若實驗中要求電壓從零開始連續(xù)可調(diào),則必須采用分壓式電路。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。實驗器材小電珠(“4 V,0.7 A”或“3.8 V,0.3 A”)

4、、46 V學生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)、導線若干、坐標紙、鉛筆。第5頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四實驗步驟1.確定電流表、電壓表的量程,采用電流表外接法,滑動變阻器采用分壓式接法,按如圖所示的原理圖連接好實驗電路。2.把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最左端,接線經(jīng)檢查無誤后,閉合開關(guān)S。第6頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四3.移動滑動變阻器滑片位置,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)填入表格中,斷開開關(guān)S。4.在坐標紙上以U為橫軸,以I為縱軸,建立坐標系。在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點。將描出的點用平滑的曲線連

5、接起來,就得到小電珠的伏安特性曲線。U/V00.20.40.60.81.01.21.62.02.42.83.23.63.8I/A 5.拆除電路、整理儀器。第7頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四1.由于電壓表不是理想電表,內(nèi)阻并非無窮大,對電路的影響會帶來誤差,電流表外接,使電流表的測量值大于真實值。誤差分析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。注意事項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.本實驗要作出I-U圖線,要求測出一組包括零在內(nèi)的電流、電壓值,故控制電路必須采用分壓接法。3.為保護元件不被燒毀,開關(guān)閉合前

6、變阻器滑片應(yīng)位于圖中的a端。4.加在小電珠兩端的電壓不要超過其額定電壓。5.連圖線時曲線要平滑,不在圖線上的數(shù)據(jù)點應(yīng)均勻分布在圖線兩側(cè),絕對不要畫成折線。第8頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四1.某同學用兩種導電元件分別研究它們的導電性質(zhì),他根據(jù)實驗中所測的數(shù)據(jù),分別繪制了I-U圖線,如圖所示,下列判斷正確的是()A.只有圖甲正確 B.只有圖乙正確C.圖甲、乙都可能正確D.圖甲、乙都一定不正確答案C圖甲說明該導電元件隨著溫度的升高電阻不發(fā)生變化,這是可能的。圖乙的斜率越來越小,說明該導電元件的電阻隨著溫度的升高越來越大,這也是可能的。第9頁，共25頁，2022年，5月2

7、0日，23點23分，星期四2.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中備有下列器材:A.小燈泡(3.8 V,1.5 W)B.直流電源(電動勢4.5 V,內(nèi)阻約0.4 )C.電流表(量程0500 mA,內(nèi)阻約0.5 )D.電壓表(量程05 V,內(nèi)阻約5 000 )E.滑動變阻器R1(05 ,額定電流2 A)F.滑動變阻器R2(050 ,額定電流1 A)G.開關(guān)一個,導線若干如果既要滿足測量要求,又要使測量誤差較小,應(yīng)選擇如圖所示的四個電路中的,應(yīng)選用的滑動變阻器是。第10頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四第11頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四答案丙

8、R1(或E)解析考查電流表內(nèi)、外接法的選擇,滑動變阻器限流、分壓電路的選擇。由于伏安特性曲線中的電壓和電流均要從零開始測量,所以滑動變阻器應(yīng)選用分壓式接法,分壓式接法適用于測量較大阻值電阻(與滑動變阻器的總電阻相比),由于R1,所以電流表應(yīng)該選用外接法。第12頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四3.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,除有一標有“6 V,1.5 W”的小燈泡、導線和開關(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.直流電壓表010 V(內(nèi)阻約為15 k)E.滑動變阻器(1

9、0 ,2 A)F.滑動變阻器(1 k,0.5 A)實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量。(1)實驗中電流表應(yīng)選用,滑動變阻器應(yīng)選用(均用序號表示)。(2)在方框內(nèi)畫出實驗電路圖。(3)試將圖中所示器材連成實驗電路。第13頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四第14頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四(3)實物圖連線如圖所示答案(1)CE(2)實驗電路圖如圖所示第15頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四解析由I額= A=250 mA,故電流表應(yīng)選C。因要求電壓從零開始變化,滑動變阻器用分壓接法,應(yīng)選小阻值的E。第16

10、頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四4.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按如圖所示方式連接好電路,電路中所有元件都完好,且電壓表和電流表已調(diào)零。閉合開關(guān)后:第17頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四(1)若不管怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器,小電珠亮度雖能發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數(shù)總不能為零,則可能是導線斷路。第18頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四(2)某同學測出電源和小電珠的U-I圖線如圖所示,將小電珠和電阻R串聯(lián)后接到電源上,要使電路中電流為1.0 A,則R=。(3)某同學在實驗中還測

11、出a、b、c三種元件的伏安特性曲線分別如圖(a)、(b)、(c)所示,下列說法正確的是()A.a可以作為標準電阻使用B.b能作為標準電阻使用C.b的阻值隨電壓升高而增大D.c的阻值隨電壓升高而增大第19頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四答案(1)g(2)0.8(3)AC解析(1)若調(diào)節(jié)滑動變阻器,小電珠的亮度變化,但電壓表、電流表示數(shù)總不能為零,說明滑動變阻器不起分壓作用,所以可能是g導線斷路。(2)由電源的U-I圖線知E=3.0 V,r=1 ,當小電珠與電阻串聯(lián)后由閉合電路歐姆定律得E=I(R+r+R燈)又由小電珠的U-I圖線得R燈=1.2 解得R=0.8 (3)因a

12、元件的I-U圖線是直線,說明電阻不隨電壓的變化而變化,故可作為標準電阻使用,故A對。因I-U圖線的斜率倒數(shù)的變化表示電阻值的變化,故C對,BD錯,選A、C。第20頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四實驗數(shù)據(jù)的處理典例表格中所列數(shù)據(jù)是測量小燈泡U-I關(guān)系時的實驗數(shù)據(jù):(1)分析表內(nèi)實驗數(shù)據(jù)可知,應(yīng)選用的實驗電路圖是(填“甲”或“乙”)。U/V0.00.20.51.01.52.02.53.0I/A0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215重難突破第21頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四(2)在方格紙內(nèi)畫出小燈泡的U-I曲線,分析曲線可知小燈泡的電阻隨I變大而(填“變大”“變小”或“不變”)。第22頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四(3)如圖所示,用一個定值電阻R和兩個上述小燈泡組成串并聯(lián)電路,連接到內(nèi)阻不計、電動勢為3 V的電源上,已知流過電阻R的電流是流過燈泡b的電流的兩倍,則流過燈泡b的電流約為A。第23頁，共25頁，2022年，5月20日，23點23分，星期四解析(1)由表格數(shù)據(jù)知,電壓表示數(shù)的取值范圍為03.0 V,故應(yīng)選用的實驗電路圖是圖甲。(2)小燈泡的U-I曲線如圖,由U=RI知U-I曲線各點的切線的斜率為小燈泡的電阻,則可知小燈泡的電阻隨I變大而變