2019年高考物理13个抢分实验专题111描绘小灯泡伏安特性曲线抢分精讲

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1、实验11・1描绘小灯泡伏安特性曲线【高考导航】◎题型1实验原理与操作抢分题型◎题型2器材、电路的选择与数据处理◎题型3创新实验剖析1.描绘小电珠的伏安特性曲线。实验目的2.分析曲线的变化规律。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,D值，在i—u坐标系屮描出各对应点，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)两种接法比较实验原理式限流接法分压接法对比说明两种接Rab串、并联法电a路图关系不同(2)分压和限流电路

2、的选择原则选择凍则经济性原则损耗能量最小(3)两种接法的适用情况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，以致在限流电路屮，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若实验屮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，应优先釆用限流式接法，因为限流式接法电路简

3、单、能耗低。题型1实验原理与操作例1（浙江理综）图实vm-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。图实5—3图实皿一2（1）根据图实VI1I-2画出实验电路图；⑵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VIU-3中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6A,电压表蟄程为3Vo所示读数为：①、②、③、④。两组数据得到的电阻分别为和o答案（1）如图所示p•0L(2)①0.10A②0.24A③2.00V④0.27V(8.3±0.1)Q(2.7±0,1)Q［如填为“(2.7±0.1)Q(8.3±0.1

4、)Q]解析〔1）图见答案。〔2）由團可知，量程为0.6A的电流表的分度值为0.02A,采用“半格估读法二①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,应采用尙古读乍去，故③、④的读数分别为2.00V与0.27Vo因小灯泡通过的电流随其两端电压的増大而増大，故①与④、②与③分别对应，故由欧姆定律丘=乡可得两组数据得到的电阻分别为厲=2.00024•Q=8.3左2=0.27CAC£2—2.7Qo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

5、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。题型2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。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V,内阻约1Q）；电流表（量程为0〜250mA,内阻约5Q）；电压表（量程为0〜3V,内阻约3kQ）；电键一个、导线若干。（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母代号）。A.滑动变阻器（

6、最大阻值20Q,额定电流1A）B.滑动变阻器（最大阻值1750Q,额定电流0.3A）（2）实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）。D⑶实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图实讪一4所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Q的电源两端，小灯泡消耗的功率是Wo//A图实vn—4答案(1)A(2)B(3)0.1解析(1)测绘小灯泡的伏安特性曲线，要求能较大范围测量数据，所以控制电路部分应用分压式接法，滑动变阻器应用最大阻值小颔定电流大的Ao(2)灯泡的电阻R=y=lSQ?额定电流』=g=0.2A,由丘=15g/^=V15000Q,

7、依据公式法才内小外"的原则，可知电流表应采用外接法，故选B。G)在灯泡的i-u團上作出电源的I-U團线，交点即为这个电源给这个灯泡供电时的电流和电压，此时P灯=IU=0.1xlW=0.1W。题型3创新实验剖析1.电阻元件的伏安特性曲线能反映电阻元件的电流随电压的变化规律，能反映元件的电阻变化情况，也可利用伏安特性曲线求解电压、电流、功率等物理量。因此实际问题中常利用本实验的器材、实验方法描绘二极管、电动机、电池等元件的伏安特性曲线。2.实验的控制电路一般用分压接法，但测量电路则需要根据电压表、电流表的内阻与待测元件的电阻之间的大小关

8、系确定。例3（广东理综）某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kQ）、电流表（内阻约为1Q）、定值电阻等。⑴使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“XI”欧姆挡测量，示数如图实VID-5甲所示，读数为