2016届高考物理一轮复习 第8章 第4课 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线练习

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1、第4课　实验：描绘小电珠的伏安特性曲线一、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．二、实验原理1．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UI坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来．2．电流表外接：因为小电珠的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大；滑动变阻器采用分压式：使电压能从零开始连续变化．三、实验器材小电珠(3.8V，0.3A)或(2.5V，0.6A)一个、电压表(0～3V～15V)与电流表(0～0.6A～3A)各一个、滑动变阻器(最大阻值2

2、0Ω)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．四、滑动变阻器的限流接法和分压接法1．两种接法比较.由上表可以看出：滑动变阻器的分压式接法中，电压和电流的调节范围很大，限流式接法较节能．2．两种接法的选择．(1)(2)两种接法的适用条件：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)．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)．如果Rx很小，限流式接法中滑动变阻器分得电压较大，调节范围也比较大．Rx很大时，分压式接法中Rx几乎不影响电压的分配

3、，滑片移动时，电压变化接近线性关系，便于调节．①若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，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)，则必须选用分压式接法．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、耗能低．五、实验步骤

4、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．六、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．七、误差

5、分析1．由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差．2．电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数．3．在坐标纸上描点、作图带来操作误差．八、注意事项1．电路的连接方式：(1)电流表应采用外接法：因为小电珠(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连接：目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化．2．闭合开关S前，滑动变阻器的触头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

6、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．电流表选择0.6A量程，电压表量程的选择视小电珠的额定电压而定，即使用的若是“3.8V，0.3A”的小电珠，选用电压表的15V量程；若使用“2.5V，0.6A”的小电珠，则选用电压表的3V量程．5．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．6．误差较大的点要舍去，IU图线应是平滑曲线而非折线．1．在描绘小灯泡的伏安特性曲线时，采用如图所示的电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示

7、数变化而电压表的指针不动，下列原因可能的是(C)A．灯泡中灯丝已烧断B．滑片接触不良C．灯泡内部短路D．滑动变阻器A端接触不良解析：由图知，若电压表的电阻无穷大，移动滑片时，因电流表示数有变化，故和电流表串联的回路中不存在断点，故A错．若滑片接触不良，电路中不可能有电流，故B错．若滑动变阻器A端接触不良，滑片移动时电流表和电压表读数均变，故D错．若灯泡内部短路则灯泡两端电压为零，电压表指针不变，移动滑片时，只有电流表指针变化，故选C.2.在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小

8、灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后(C)A．通过L1的电流为通过L2的电流的2倍B．L1的电阻为7.5ΩC．L1消耗的电功率为0.75WD．L2消耗的电功率为0.375W解析：因电源内阻不计，S闭