高考总复实验描绘小电珠的伏安特性曲线

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1、(对应学生用书P133)一、实验目的描绘小电珠的伏安特性曲线．二、实验器材小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、开关、坐标纸．三、实验原理用电流表和电压表测出电珠在不同电压下的电流，建立U－I坐标系，描点连成直线或平滑曲线即得到小灯泡的伏安特性曲线．为了尽可能多取些数据点并减小实验误差，应选用电流表外接法，滑动变阻器分压接法电路，因本实验电压范围变化较大，使小电珠电压能从0开始．四、实验步骤1．连接电路将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如右图所示电路．2．测出小电

2、珠在不同电压下的电流(1)闭合开关S前，滑动变阻器触头应移到最左端，以使开关闭合时小电珠电压能从0开始变化；同时，这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝．(2)移动滑动变阻器触头的位置，测出12组不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格.U/V00.20.40.60.81.01.2I/A0U/V1.62.02.42.83.23.63.8I/AI－U图线在U0＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0V左右测绘点要密，否则将出现很大误差．3．画出伏安特性曲线(1)在坐标纸上以U为

3、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．4．拆除电路，整理仪器问题探究　描绘出小电珠的伏安特性曲线后，曲线上各点对应的曲线的斜率是否表示小电珠在该电压下的电阻值？若是，说明理由；若不是，如何表示该电压下的电阻值？电路连接是关键，先串后并把线连，滑动变阻要分压，A表外接减误差，电压从零开始变，U－I坐标连曲线，要对图线细研究，得出规律记心间．

4、(对应学生用书P134)要点一误差分析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，作图带来误差．要点二注意事项1.电路的连接方式(1)电流表应采用外接法：因为小电珠(3.8V0.3A)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，目的是为了使小电珠两端的电压能从0开始连续变化．2.闭合开关S前，滑动变阻器滑片应移到使小电珠分得电压为0的一端，从而使

5、开关闭合时小电珠电压能从0开始变化，同时，也为了防止开关刚闭合时小电珠两端因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，以防出现很大误差．4.电流表选择0.6A量程．电压表量程选择视小电珠的额定电压而定，即使用的若是“3.8V0.3A”的小电珠，选用电压表15V的量程；若使用“2.5V0.6A”的小电珠，则选用电压表3V的量程．5.保持小电珠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应是平滑曲线而非折线

6、．7.建立坐标系时，纵轴表示电流，横轴表示电压，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸．下表中所列数据是测量小灯泡U－I关系的实验数据：(1)分析上表内的实验数据可知，应选用的实验电路图是图中的________(填“甲”或“乙”)；(2)试分析所选实验电路图存在误差的原因．U(V)0.00.20.501.01.52.02.53.0I(A)0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215[解析](1)从表格中的数据可以看出，小灯泡的电压和电流

7、从零开始逐渐变化．甲图所示电路中滑动变阻器采用分压接法，可以获得从零开始变化的电压，符合图中数据的要求．所以应选用的实验电路图是甲图．(2)由甲图可知，电流表的分压会造成实验误差，因为小灯泡的电阻较小，和电流表内阻相差不太大，电流表最好用外接方式．[答案](1)甲(2)见解析(对应学生用书P134)题型一实验操作及实验数据分析例1(2011·福建)某同学在探究规格为“6V,3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：①在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至________挡进

8、行测量．(填选项前的字母)A．直流电压10VB．直流电流5mAC．欧姆×100D．欧姆×1②该同学采用图甲所示的电路进行测量．图中R为滑动变阻器(阻值范围0～20Ω，额定电流1.0A)，L为待测小电珠，V为电压表(量程6V，内阻20kΩ)，A为电流表(量程0.6A，内阻1Ω)，E为电源(电动势8V，内阻不计)，S为开关．Ⅰ.在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最________端；(填“左”或“右”)Ⅱ.在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S