廣東省屆高考物理二輪專題總復(fù)習(xí)課件：專題第講電學(xué)實驗張

專題九物理實驗第2講電學(xué)實驗(2)7．描繪小電珠的伏安特性曲線

(1)實驗原理：本實驗通過描繪伏安特性曲線的方法來描述小燈泡中的鎢絲在某一電壓變化范圍內(nèi)的阻值變化，從而了解它的導(dǎo)電特性．金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大，因此對小燈泡來講，它的電阻會隨著溫度的升高而增大，它的伏安特性曲線不是一條直線，而是一條曲線，即燈絲的電阻是非線性的．

(2)實驗步驟：

①適當(dāng)選擇電流表、電壓表的量程，采用電流表外接法，按圖中所示的電路原理圖連接好實驗電路圖．9-2-22②滑動變阻器采用分壓接法，把滑動變阻器的滑動片調(diào)至滑動變阻器的A端，電路經(jīng)檢查無誤后，閉合電鍵S.

③改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U，記入記錄表格內(nèi)，斷開電鍵S.

④在坐標(biāo)紙上建立一個直角坐標(biāo)系，縱軸表示電流I，橫軸表示電壓U，用平滑曲線將各點連接起來，便得到伏安特性曲線．⑤拆去實驗線路，整理好實驗器材．

(3)實驗注意事項：

①根據(jù)小燈泡上的標(biāo)注值，正確選擇電壓表和電流表的量程．

②電流表必須串聯(lián)在被測電路中，且讓電流從“+”接線柱流進(jìn)，從“-”接線柱流出；電壓表必須并聯(lián)在被測電路的兩端，且讓“+”接線柱接高電勢端，“-”接線柱接低電勢端．

③由于小燈泡阻值較小，一般采用電流表外接.④研究小燈泡伏安特性時，電壓需從0起連續(xù)變化，且變化范圍較大，滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法(如圖9-2-22)．

⑤電鍵閉合后，調(diào)節(jié)變阻器滑片的位置，使小燈泡的電壓逐漸增大，可在電壓表讀數(shù)每增加一個定值(如0.5V)時，讀取一次電流值；調(diào)節(jié)滑片時應(yīng)注意使電壓表的示數(shù)不要超過小燈泡的額定電壓．

【例3】某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律，他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實驗，測量元件Z中對應(yīng)的電流、電壓的數(shù)值．實驗記錄數(shù)據(jù)如下表所示：

(1)由表中數(shù)據(jù)可知實驗電路應(yīng)選用下圖中的(

)U/V01.62.23.13.84.45.46.0I/A00.200.400.801.201.602.403.00

(2)按照正確的電路圖，連接圖9-2-23甲中的實物圖，且要求開關(guān)閉合時，元件Z上的電壓最小

9-2-23

(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，給出元件Z的伏安特性曲線如圖9-2-23乙所示．由圖可知該元件的電阻隨電流增大而________(選填“增大”、“不變”或“減小”)．(4)若9-2-23乙中的曲線是某同學(xué)按照第(1)問中的B電路而得到的曲線，且已知安培表的內(nèi)阻為0.5w，試在圖9-2-23乙中給出元件Z更為準(zhǔn)確的伏安特性曲線．【解析】(1)由實驗數(shù)據(jù)可以看出元件Z的電阻較小，故采用電流表外接法，為了使元件Z兩端電壓能從0開始調(diào)節(jié)，滑動變阻器采用分壓式；(2)實物圖連接時要注意滑動變阻器的阻值要全部接入電路；(3)由圖象可定性分析該元件的電阻隨電流增大而減??；(4)對第(1)問的B電路分析，測出的阻值為元件Z和電流表的總阻值，取圖B計算，分別算出不同電流時的阻值再減去0.55w，即為元件Z更為準(zhǔn)確的伏安特性曲線．答案：(1)A

(2)如下圖所示(3)減小(4)如下圖所示【評析】明確誤差產(chǎn)生的原因是電流表分壓的影響．測定電源的電動勢和內(nèi)電阻的原理為閉合電路的歐姆定律：E=U+Ir①.基本方法為伏安法，此外近年高考中還多次考查到伏阻法、安阻法．

(1)伏安法．原理如圖9-2-24甲所示，改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值，利用閉合電路的歐姆定律根據(jù)①式求出幾組E、r值，最后分別算出它們的平均值．

8．測定電源的電動勢和內(nèi)阻此外，還可以用作圖法來處理數(shù)據(jù)．即在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測出的幾組I、U值畫出U-I圖象(如圖9-2-24乙)所得直線跟縱軸的交點即為電源電動勢值，圖線斜率的絕對值即為電源內(nèi)阻r的值．圖9-2-26圖9-2-26圖9-堆2-沃27圖9-闖2-而28【例4】用伏演安法浮測一盆節(jié)干害電池(電動耐勢約莫為1.貼5V)的電暈動勢筒和內(nèi)另電阻核：(1方)在下寫面方風(fēng)框中卷畫出邀實驗舉原理隱圖．(2下)某同鋤學(xué)實反驗測辨得的則數(shù)據(jù)雨如下侄表所品示，觀根據(jù)弊表中年測量藝的數(shù)蜓據(jù)，隙在坐潮標(biāo)紙豬中作撿出U-蠶I圖線.組序U(V)

I(A)

11.380.1221.320.2031.240.3141.170.4251.100.5061.050.57(3父)根據(jù)振圖線腦可知洞，被板測電取池的攝電動譽勢為__甚__賣__V，內(nèi)喂電阻漠為__蜻_(dá)_駛__露__w.【解析】實驗嗓原理足圖中起電流藍(lán)表采耳用內(nèi)欣接法陳，圖您線的森斜率醋為電忘池內(nèi)亭阻的潔阻值器，圖襲線在U軸上燥的截血距為聚電池伐的電霜動勢仗．答案駝：(1闊)如圖皇所示(2丟)如圖薦所示(3為)1銹.4悉7±聾0.面010.虹75疊±0主.0刻1【評析】常規(guī)午思想容必須可牢記【例5】某研默究性是學(xué)習(xí)廉小組贊利用畫圖9-2-29甲所縮慧示電向路測駛量電耗池組京的電籠動勢E和內(nèi)猛阻r.根據(jù)怖實驗沒數(shù)據(jù)摧繪出盼如圖9-2-29乙所羞示的R-圖線聞，其航中R為電雹阻箱猜讀數(shù)博，I為電悔流表娘讀數(shù)報，由感此可防以得逆到E=想__游__燥__誼__V，r=逗__耀__洞__奏__w.9-踐2-楊299．多畜用電臥表的扶使用(1殼)多用翁電表愁的結(jié)功構(gòu)多緣瑞用電乘表的盆外形剖如圖9-移2-費30所示稅，它領(lǐng)的上裕半部晌為表跡盤，忍表盤嶄上有垃電流蜻、電適壓、軟電阻獻(xiàn)等各攏種量燥程的澡刻度骨；下種半部示為選屋擇開賊關(guān)，驢它的椅四周搶刻著蓬各種抽測量捉項目逼和量刃程，淡另外錢，還宰有歐衡姆表濁的調(diào)覽零旋宣鈕、鉤機械婆調(diào)零夕旋鈕趴和測悶試筆詳?shù)牟搴丝祝畧D9-隆2-筋30(2宋)測量步電阻熔的歐將姆表【原理】如圖9-嘩2-規(guī)31為歐旨姆表倉原理阿圖，閣它由究電流鬧表串池接上堪內(nèi)電瞧源和房誠可變獎電阻優(yōu)改裝靈而成區(qū)．其見工作許原理帆為閉炒合電瘋路歐戀姆定紡律：9-鉆2-鮮31(3欲)多用堪電表頸的使奏用方鵝法①測量復(fù)前，絕先檢不查表伯針是夏否停斧在左虎端的今“0”位置舒，如棄果沒哥有停疑在“0”位置繁，應(yīng)濱用小擋螺絲摩刀輕在輕地戲轉(zhuǎn)動橡表盤填下面區(qū)中間響的調(diào)版整定耽位螺墻絲，蘋使指草針指歉零，絨通常術(shù)稱為柳機械至調(diào)零琴．然宜后將呢紅表殊筆和頓黑表兵筆分筐別插武入正(+疾)、負(fù)(-左)測試體筆插眠孔．②測量夏時，都應(yīng)把扇選擇憤開關(guān)減旋到土相應(yīng)券的測穩(wěn)量項基目和轎量程竊上，仁讀數(shù)借時，廈要用括與選牲擇開滅關(guān)相圈應(yīng)的錦刻度崇讀數(shù)談．測量膜電流現(xiàn)和電池壓時歪：使汁用方享法同阻電流倡表和生電壓膊表.測量依電阻輩時，困操作袖步驟福如下芳：A．選擋旅：把忠選擇禽開關(guān)鄙旋到殊歐姆遷擋上踏，并歲根據(jù)單估測殖電阻小的大浴小，膊選擇乒好選敲擇開懲關(guān)的組倍率屬．B．調(diào)申零：矩把兩滋根表坊筆接歷觸，叔調(diào)整鄭歐姆認(rèn)擋的個調(diào)零異旋鈕葬，使痛指針輸指在凱電阻宗刻度茫的零虹位上睡．(注意染：電勒阻擋許的零厘位在遺刻度替的右薦端)．C．測工量(讀數(shù))：把橋兩只菠表筆臘分別昂與待堆測電悟阻兩譯端相冠接，兄進(jìn)行腔測量蠻，表絮針示蛇數(shù)乘巨以量賤程倍房誠率數(shù)群，即炕為待秀測電歐阻的債阻值堡．D．實弱驗完皆畢，指應(yīng)將診兩表刻筆從蒜插孔越中拔俗出，嫂并將答選擇團(tuán)開關(guān)漫置于粗“OF流F”擋或船交流睡電壓扎最高叛擋．綢如果立歐姆旺表長蜂期不蠻用，衰應(yīng)取功出表雕內(nèi)的仁電池兔．注意悔事項娃：①測量合電阻圾時，倦待測殲電阻乖要與蜘電源衣和別狼的元賞件斷牛開，套且不燈要用賀手接螺觸表歇筆的刺金屬神桿．②選擇霧歐姆蹤蝶擋倍桃率時磚，應(yīng)摧盡可臺能使擱指針眼指在政中央槽刻度抱的位維置附膜近．③換用樓歐姆捧擋的曾另一闊量程剛時，裁一定行要重刊新進(jìn)僅行“寬歐姆腐調(diào)零避”后眨，才斧能進(jìn)芒行測谷量．④由于滿歐姆蠅擋表貞盤刻與度不蘿均勻衛(wèi)，難組于估浪讀，外測量崖結(jié)果冊只需篩取兩且位有奸效數(shù)規(guī)字，侵讀數(shù)君時不既要忘獅記乘蓬以相菜應(yīng)的閘倍率?。纠?】多用凝電表津指針深的指迫示位扮置如心圖9-滔2-凡32所示純．(1哲)將多大用電勇表選田擇開野關(guān)置柄于歐翅姆“×10致0”擋，笑示數(shù)公為__群__固__悠_w；(2全)將多客用電蔬表選勒擇開有關(guān)置釋于直好流“50V”擋，續(xù)示數(shù)殺為__固__構(gòu)__暗__唐_V；(3櫻)將多址用電玩表選椅擇開嫌關(guān)置表于直億流“1mA”擋，突示數(shù)垂為__積__鬼__核__勞_mA.【解析】多用掃電表烤選擇雞開關(guān)束置于橡歐姆笑“×10毒0”擋，意由于肢歐姆味擋表因盤刻忙度不訪均勻桿，難艇于估愚讀，錄測量嚇結(jié)果織只需需取兩收位有綠效數(shù)談字，說刻度辜值14乘以滋倍率10癥0，即斃得14球00w；將胸多用妨電表凝選擇談開關(guān)謎置于姥直流鐵“50V”擋，絨最小捉刻度礙值為1V，應(yīng)擊讀到腸最小磁分度卡的1/簡10，故嶼讀數(shù)肆為26撲.0V；將賤多用富電表敲選擇灑開關(guān)槐置于穿直流虹“1mA”擋，案最小及刻度馬值為0.厭02mA，應(yīng)那讀到嚇最小渣分度層的1/即2，故者讀數(shù)貓為0.茶52mA.答案穴：①14飾00w②26奔.0V③0.辰52mA【評析】對于創(chuàng)多用造電表對的讀訓(xùn)數(shù)，盲選擇過開關(guān)疤置于像直流述電流趁擋、冬直流傻電壓跑擋，不應(yīng)由濱公共期刻度丘線讀集數(shù)，咽注意獨量程差及最騰小分半度，就按讀霧數(shù)規(guī)紗則讀蛙數(shù)；先選擇快開關(guān)鄰置于腿歐姆橋擋，率要注押意將敬刻度梳值乘階以倍賽率．【例7】(2抬01咐1·茂名攝模擬)多用愈電表午是一淹種重刃要的調(diào)電路赴檢測乞工具害，其碧用途刑很廣躍．以窮下是秩某研打究性記學(xué)習(xí)累小組旺利用胃一個這量程顫合適茂的電鏈壓表破測量牲一個垮多用失電表蓬歐姆來擋的屋內(nèi)部滿電源數(shù)的電字動勢哨的實事驗，掛假設(shè)抵你是劉組員葬，請革你按辨要求巾完成之以下穿任務(wù)廊：(1澆)用多枯用電懷表測俊量電廈壓表鑼的阻榆值．街為此栗，應(yīng)正先對慮多用晨電表儉進(jìn)行反機械誦調(diào)零鏡，具搏體操詢作是__識__洞__沉__鵲__；然后仗把多郵用電宵表的爸選擇綢開關(guān)趕旋到父歐姆撓擋，蘇選擇糠合適禮的倍訊率擋傅后進(jìn)粒行歐倦姆調(diào)梁零；攪最后嚷進(jìn)行于電壓壘表的戶電阻莊測量排．以仁下是淚實驗?zāi)赣玫镍P電壓羊表和伯待測湖多用施電表孟，請悠你把遍實驗拾電路幣連接陰好．(2吊)小組程其他沃成員康從多膜用表觀刻度挽盤上紛讀出瓦電阻慌刻度筍中間既數(shù)值株為30，電塘壓表地的讀淺數(shù)為U，歐臨姆表管指針康所指默的刻折度為n，此緣瑞時歐塵姆擋率的選衰擇開睡關(guān)撥柱至倍前率“×1k”擋，彈并且掩在實殿驗過妙程中疲，一火切操蚊作都銹是正兆確的擱，請碼你寫槍出歐漫姆表妥電池崇的電幸動勢華表達(dá)帶式：__親__淺__材__急_.戚(不要任求寫體出推膜導(dǎo)過毀程)圖9-萍2-艇3310．傳券感器品的簡昆單使娃用【例8】用對芝溫度逐敏感錄的半秧導(dǎo)體忘材料歐制成夾的某缺熱敏熄電阻RT，在咳給定籃溫度違范圍鍬內(nèi)，犯其阻挎值隨震溫度煎的變棵化是露非線祖性的寺．某立同學(xué)始將RT和兩駱個適桐當(dāng)?shù)母骞潭ǖ蹼娮鑂1、R2連成驚圖9-塑2-講34虛線使框內(nèi)香所示勢的電箭路，鋪以使哥該電槐路的山等效凈電阻RL的阻懷值隨RT所處旬環(huán)境徑溫度顯的變什化近保似為偏線性怎的，寄且具邀有合凱適的責(zé)阻值角范圍音．為受了驗躍證這隔個設(shè)瞧計，拌他采圣用伏煤安法雞測量雁