高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)8 描繪小電珠的伏安特性曲線課件.ppt

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,必考部分,第七章 恒定電流,,實(shí)驗(yàn)八 描繪小電珠的伏安特性曲線,網(wǎng)控基礎(chǔ)點(diǎn) 讀讀有底氣,重視實(shí)驗(yàn)操作 提高實(shí)驗(yàn)技巧,一、實(shí)驗(yàn)步驟 1．確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外接法，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，按下圖中的原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路．,,二、數(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)的點(diǎn)．(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(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．將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，就得到小電珠的伏安特性曲線．,三、注意事項(xiàng) 1．電路的連接方式： (1)電流表應(yīng)采用外接法：因?yàn)樾‰娭?3.8 V,0.3 A)的電阻很小，與0～0.6 A的電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大． (2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接：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(dòng)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(shí)小電珠的電壓從零開始變化，同時(shí)也是為了防止開關(guān)剛閉合時(shí)因小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲． 3．I－U圖線在U0＝1.0 V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U＝1.0 V左右繪點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)較大誤差． 4．當(dāng)小電珠的電壓接近額定值時(shí)要緩慢增加，到額定值記錄I后馬上斷開開關(guān)． 5．誤差較大的點(diǎn)要舍去，I－U圖線應(yīng)是平滑曲線而非折線．,四、誤差分析 1．由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響會(huì)帶來誤差． 2．電流表、電壓表的讀數(shù)帶來誤差，要嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)． 3．在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來操作誤差．,研細(xì)核心點(diǎn) 練透實(shí)驗(yàn)題,[調(diào)研1] 要測繪一個(gè)標(biāo)有“3 V，0.6 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．已選用的器材有： 電池組(電動(dòng)勢為4.5 V，內(nèi)阻約1 Ω)； 電流表(量程為0～250 mA，內(nèi)阻約5 Ω)； 電壓表(量程為0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ); 電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干．,[考點(diǎn)一] 實(shí)驗(yàn)原理與器材選擇,[試題調(diào)研],(1)實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的________(填字母代號(hào))． A．滑動(dòng)變阻器(最大阻值20 Ω，額定電流1 A) B．滑動(dòng)變阻器(最大阻值1 750 Ω，額定電流0.3 A) (2)實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖________(填字母代號(hào))．,,[答案] (1)A (2)B,器材選擇的原則 1．電流表和電壓表的選擇 (1)根據(jù)電路中的最大電流(或最大電壓)進(jìn)行選擇； (2)根據(jù)用電器的額定電流(或額定電壓)進(jìn)行選擇； (3)根據(jù)電源的參數(shù)進(jìn)行選擇． 2．滑動(dòng)變阻器的選擇 (1)當(dāng)采用分壓式接法時(shí)，一般應(yīng)選用最大阻值較小、而額定電流較大的滑動(dòng)變阻器； (2)當(dāng)采用限流式接法時(shí)，一般應(yīng)選用最大阻值比待測電阻稍大或差不多的滑動(dòng)變阻器．,名師歸納點(diǎn)題破疑,1－1.有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4 V,2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I－U圖線，現(xiàn)有下列器材供選用： A．電壓表(0～5 V，內(nèi)阻10 kΩ) B．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻20 kΩ) C．電流表(0～3 A，內(nèi)阻0.4 Ω) D．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻1 Ω) E．滑動(dòng)變阻器(最大阻值為10 Ω，允許最大電流為2 A) F．滑動(dòng)變阻器(最大阻值為500 Ω，允許最大電流為1 A) G．學(xué)生電源(直流6 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干,[類題練熟],(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用圖甲而不選圖乙所示的電路圖來完成實(shí)驗(yàn)，其理由是：____________________________. (2) 實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________．(用序號(hào)字母表示),答案：(1)描繪小燈泡的I－U圖線所測數(shù)據(jù)需從零開始，并需要多取幾組數(shù)據(jù) (2)A D E,,解析：(1)因?qū)嶒?yàn)?zāi)康氖敲枥L小燈泡的伏安特性曲線，需要多次改變小燈泡兩端的電壓，故采用甲圖所示的分壓式電路合適，這樣電壓可以從零開始調(diào)節(jié)，且能方便地測多組數(shù)據(jù)． (2)因?yàn)樾襞蓊~定電壓為4 V,0～15 V的量程太大，讀數(shù)誤差大，所以電壓表選0～5 V的A；小燈泡的額定電流I＝ 0.5 A，則電流表選D；滑動(dòng)變阻器F的最大阻值遠(yuǎn)大于小燈泡電阻8 Ω，調(diào)節(jié)不方便，故應(yīng)選滑動(dòng)變阻器E.,[調(diào)研2] (2015·云南部分名校統(tǒng)考)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的規(guī)格為“3.8 V,0.3 A”．除了開關(guān)、導(dǎo)線外，還有如下器材： 電壓表V，量程0～5 V，內(nèi)阻約5 kΩ 電流表A1，量程0～500 mA，內(nèi)阻約0.5 Ω 電流表A2，量程0～100 mA，內(nèi)阻約4 Ω 滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值10 Ω，額定電流2.0 A 滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值100 Ω，額定電流1.0 A 直流電源E，電動(dòng)勢約為6 V，內(nèi)阻約為0.5 Ω,[考點(diǎn)二] 數(shù)據(jù)處理與誤差分析,[試題調(diào)研],(1)上述器材中，電流表應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________．(填器材符號(hào)) (2)請根據(jù)所選的器材，在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，連接實(shí)驗(yàn)電路．,,(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過描點(diǎn)連線得到了小燈泡的伏安特性曲線，如圖乙．則可確定小燈泡的功率P與U2和I2的關(guān)系，下列示意圖中正確的是________．,,[答案] (1)A1 R1 (2)實(shí)物連線如圖所示 (3)D,,,名師歸納點(diǎn)題破疑,2－1.(2015·遼寧四校模擬)由金屬絲制成的電阻阻值會(huì)隨溫度的升高而變大．某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，親自動(dòng)手通過實(shí)驗(yàn)描繪這樣一個(gè)電阻器的伏安特性曲線．可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有： A．待測電阻器Rx(2.5 V,1.2 W) B．電流表A(0～0.6 A，內(nèi)阻為1 Ω) C．電壓表V(0～3 V，內(nèi)阻未知) D．滑動(dòng)變阻器(0～10 Ω，額定電流1 A) E．電源(E＝3 V，內(nèi)阻r＝1 Ω) F．定值電阻R0(阻值5 Ω) G．開關(guān)一個(gè)和導(dǎo)線若干,[類題練熟],(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)采用電流表內(nèi)接法，并且電阻器兩端電壓從零開始變化，請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．,,答案：(1)見解析圖 (2)見解析圖 (3)0.32,,解析：(1)要使電阻器兩端電壓從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法．電路如圖甲所示．,,,,[調(diào)研3] (2014·江蘇單科)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P＝UI得到電功率．實(shí)驗(yàn)所使用的小燈泡規(guī)格為“3.0 V,1.8 W”，電源為12 V的電池，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10 Ω.,[考點(diǎn)三] 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新,[試題調(diào)研],(1)準(zhǔn)備使用的實(shí)物電路如圖所示．請將滑動(dòng)變阻器接入電路的正確位置．(用筆畫線代替導(dǎo)線),,(2)現(xiàn)有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值電阻，電路中的電阻R1應(yīng)選________ Ω的定值電阻． (3)測量結(jié)束后，應(yīng)先斷開開關(guān)，拆除________兩端的導(dǎo)線，再拆除其他導(dǎo)線，最后整理好器材． (4)小明處理數(shù)據(jù)后將P、U2描點(diǎn)在坐標(biāo)紙上，并作出了一條直線，如圖所示．請指出圖象中不恰當(dāng)?shù)牡胤剑?,[解析] (1)探究P和U的關(guān)系應(yīng)較大范圍測量U，滑動(dòng)變阻器需要應(yīng)用分壓式接法．所以連接如答案圖． (2)R1為電路保護(hù)電阻，10 Ω的阻值能保證安全，正常完成實(shí)驗(yàn)，20 Ω和50 Ω的阻值太大，不能保證在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓，所以選10 Ω電阻． (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的安全性原則，應(yīng)先拆除電源再進(jìn)行其他拆除操作． (4)應(yīng)用平滑曲線連接所描繪的點(diǎn)，不應(yīng)畫為直線．根據(jù)作出的圖應(yīng)盡量占滿坐標(biāo)的原則，橫軸坐標(biāo)的標(biāo)度不恰當(dāng)．,[答案] (1)如圖所示 (2)10 (3)電池 (4)圖線不應(yīng)畫為直線；橫坐標(biāo)的標(biāo)度不恰當(dāng)．,,,名師歸納點(diǎn)題破疑,2．定值電阻在電路中的使用 (1)作為分壓電阻使用，對(duì)電路起保護(hù)作用． 如本例，本題電路可簡化為如圖所示電路，設(shè)R1使用20 Ω電阻，讓滑片滑到最右端，則燈泡與變阻器并聯(lián)電阻小于4 Ω，其分壓小于2 V，不能滿足實(shí)驗(yàn)要求． (2)用于電表改裝，擴(kuò)大電表量程，如電流表串聯(lián)電阻可改為電壓表，并聯(lián)電阻可改為大量程電流表． (3)完善實(shí)驗(yàn)條件，提高測量精確度．,,3－1.(2015·深圳調(diào)研)有一個(gè)額定電壓為2.8 V、功率約為0．8 W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法測繪這個(gè)燈泡的I－U圖線，有下列器材供選用： A．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻6 kΩ) B．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻30 kΩ) C．電流表(0～3 A，內(nèi)阻0.1 Ω) D．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻0.5 Ω) E．滑動(dòng)變阻器(10 Ω，5 A) F．滑動(dòng)變阻器(200 Ω，0.5 A) G．蓄電池(電動(dòng)勢6 V，內(nèi)阻不計(jì)) (1)用如圖所示的電路進(jìn)行測量，電壓表應(yīng)選用_______，電流表應(yīng)選用_______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(用序號(hào)字母表示)．,[類題練熟],,(2)通過實(shí)驗(yàn)測得此燈泡的伏安特性曲線如圖所示．由圖線可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為________Ω. (3)若將此燈泡與電動(dòng)勢6 V、內(nèi)阻不計(jì)的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個(gè)阻值為________Ω的電阻．,,,,