高考物理必考实验八描绘小电珠的伏安特性曲线学案

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1、高考物理必考实验学案实验八描绘小电珠的伏安特性曲线目录课前预习·基础落实课堂互动·考点突破课前预习·基础落实【实验目的】1．描绘小电珠的伏安特性曲线。2．分析曲线的变化规律。【实验原理】1．描绘小电珠的伏安特性曲线用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U，I)值，在I－U坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连结起来，就得到小电珠的伏安特性曲线。2．滑动变阻器的限流接法和分压接法(1)两种接法比较(2)分压和限流电路的选择原则-6-高考物理必考实验学案(3)两种接法的适用情况①若采用限流式接法不能控制电

2、流满足实验要求，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)，则必须选用分压式电路。②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，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够大，此时，应改用分压式电路。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。④两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、能耗低。【实验器材】小电珠(“3.8V，0.3A”或“2.5V，0.6A”)一个、电压表(0～3V

3、～15V)与电流表(0～0.6V～3A)各一个、滑动变阻器(最大阻值20Ω)一个、学生低压直流电源(或电池组)、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔。【实验过程】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，按图实Ⅷ－1所示的原理图连接好实验电路。2．把滑动变阻器的滑动片调节到图中最左端，接线经检查无误后，闭合开关S。3．改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U，记入记录表格内，断开开关S。4．在坐标纸上以电流I为纵轴，以电压U为横轴建立坐标系，并选取适当的单位。用描点法在坐标纸上标出各组U

4、、I值对应点的位置。用平滑曲线将各点依次连接起来，便得到小电珠的伏安特性曲线。分析小电珠伏安特性曲线的变化规律。5．断开电源，整理好器材。-6-高考物理必考实验学案【误差分析】1．由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差，电流表外接，则电流示数偏大。2．测量时读数带来误差。3．在坐标纸上描点、作图带来误差。【注意事项】1．本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法。2．本实验要作出I－U图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法。3．为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻

5、器滑片应位于图中的a端。4．加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压。5．连图线时曲线要平滑，不在图线上的数据点应均匀分布在图线两侧，绝对不要画成折线。课堂互动·考点突破考点一　实验原理与操作[例1]　(浙江理综)图实Ⅷ－2是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。(1)根据图实Ⅷ－2画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图实Ⅷ－3中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V。所示读数为：①________、②________、③________、④________。两组数据得到

6、的电阻分别为________和________。[解析]　(1)图见答案。(2)由图可知，量程为0.6A的电流表的分度值为0.02A，采用“半格估读法”，①的读数为0.10A，②的读数为0.24A；量程为3V的电压表的分度值为0.1V，应采用“估读”法，故③、④的读数分别为2.00V与0.27V。因小灯泡通过的电流随其两端电压的增大而增大，故①与④、②与③分别对应，故由欧姆定律R＝可得两组数据得到的电阻分别为R1＝Ω＝8.3Ω、R2＝Ω＝2.7Ω。-6-高考物理必考实验学案[答案]　(1)如图所示(2)①0.10A　②0.24A　③2.00V

7、　④0.27V(8.3±0.1)Ω　(2.7±0.1)Ω[如填为“(2.7±0.1)Ω(8.3±0.1)Ω][特别提醒]　“测定金属的电阻率”与“描绘小灯泡的伏安特性曲线”两个实验都是电阻的测量实验，但描绘小灯泡的伏安特性曲线必须要求电压从零开始调节，故滑动变阻器必须采用分压式接法，而测量金属的电阻率的实验电流表的内、外接和滑动变阻器的接法需要依据待测电阻的阻值大小来确定。考点二　器材、电路的选择与数据处理[例2]　(天津理综)要描绘一个标有“3V、0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材

8、有：电池组(电动势为4.5V，内阻约1Ω)；电流表(量程为0～250mA，内阻约5Ω)；电压表(量程为0～3V，内阻约3kΩ)；电键一个、导线若干。(1)实验中所用