2017届高考物理一轮复习专题十二实验与探究考点2电学实验八描绘小电珠的伏安特性曲线教案

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1、实验八　描绘小电珠的伏安特性曲线基础点1.实验电路图与实物连接图2．实验目的(1)描绘小电珠的伏安特性曲线。(2)分析伏安特性曲线的变化规律。3．实验原理(1)测多组小电珠的U、I的值，并绘出IU图象；(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系。4．实验器材小电珠“3.8V,0.3A”、电压表“0～3V～15V”、电流表“0～0.6A～3A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。5．实验步骤(1)确定电流表、电压表的量程，采用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，按图中的原理图连接好实验电路。(2)把滑动变阻器的滑片调

2、节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S。(3)移动滑动变阻器滑片位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格中，断开开关S。(4)拆除电路，整理仪器。6．数据处理(1)在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系。(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)。(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线。重难点一、仪器选择的三个原则1．安全性原则：通过电源、电阻、电流表、电压表等的电流不能超过其允许的额定电流。2．精确性原则：根据

3、实验的需要，选取精度合适的仪器，以尽可能的减小实验误差。电压表、电流表指针的偏角要大于满偏的三分之一。3．操作方便：实验时要调节方便，易于操作，比如对滑动变阻器，如果是用分压法连入电路的，应选用小量程的滑动变阻器。移动滑片时，用电器上电压接近线性关系，易于操作，反之，则会出现移动滑片时，刚开始时用电器上的电压几乎不变，过了某位置后又突然增大的现象，不易操作。如采用限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器。特别提醒选择仪器的三原则顺序不能颠倒，首先要考虑安全，其次要考虑准确，最后考虑方便，其实真正的操作中往往三方面要统一协调考虑。二、滑动

4、变阻器的两种接法与选择1．滑动变阻器两种接法的对比2.两种接法的选择(1)限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)。(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大)。(3)三种必须用分压接法的情况。①若限流式不能保证安全，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分压式接法。②若Rx≫R滑，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不

5、够大，此时，应改用分压电路。③若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路。3．两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低。三、误差分析1．系统误差：由于电压表、电流表不是理想电表，电表内电阻对电路的影响带来的误差。2．偶然误差(1)电压表、电流表的读数带来的误差。(2)在坐标纸上描点、作图带来的误差。四、注意事项1．电路的连接方式(1)电流表应采用外接法：小电珠(3.8V,0.3A)的电阻很小，与0～0.6A的电流表串联时，电流表的分压影响很大。(2)滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小电珠两

6、端的电压能从零开始连续变化。2．闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应移到使小电珠分得电压为零的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝。3．IU图线在U0＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0V左右绘点要密，以防出现较大误差。4．当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记录I后马上断开开关。5．误差较大的点舍去，IU图线应是平滑曲线而非折线。五、实验改进下面介绍一种测小电珠的电阻的准确方法。实验原理：如图所示，两个电压表完全相同且内阻很大。移动滑片，调节电阻箱，使两个电

7、压表的示数相同，则电阻箱的读数即为小电珠的电阻，记下小电珠的电阻和电压；多次移动滑片，采用相同的方法，记下相应电阻箱示数和电压表的读数。在坐标纸上画出RU图线，并分析R随U变化的规律。在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，由于电表内阻的影响，会产生系统误差，使得小电珠的电阻测量不准确。上述实验方法可以消除这种误差，操作、读数也较方便。　[考法综述]　“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验涉及到伏安法测电阻，这是电学实验中的基本实验，它所涉及到的电流表的内外接法、滑动变阻器的分压限流方式的选择是电学实验的基本技法。这些方法的应用是高考的热点，同

8、时要注意在其他创新实验中去运用本实验中的技法，这是今后高考命题的趋势。在复习本实验的过程中，要掌握以下基本内容：3个原则——仪器选择的三原则2种接法——滑动变阻器的两种接法3个方法——伏安法测