（江苏专用）2020版高考物理新增分大一轮复习 第七章 恒定电流 实验七 描绘小灯泡的伏安特性曲线讲义（含解析）

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1、实验七　描绘小灯泡的伏安特性曲线1．实验原理(1)测多组小灯泡的U、I的值，并绘出I－U图象；(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系．2．实验器材小灯泡“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．3．实验步骤(1)画出电路图(如图1甲所示)．图1(2)将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如图乙所示的电路．(3)测量与记录移动滑动变阻器的滑动触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中．(4)数据处理①在坐标纸上以

2、U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系．②在坐标纸上描出各组数据所对应的点．③将描出的点用平滑的曲线连接起来，得到小灯泡的伏安特性曲线．4．实验器材选取(1)原则：①安全；②精确；③操作方便．(2)具体要求①电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流．干电池中电流一般不允许超过0.6A.②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流．③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值．④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的以上．⑤从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器．5．注意事项(1)电路的连接方式

3、①电流表应采用外接法：因为小灯泡(3.8V,0.3A)的电阻很小，与量程为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：目的是使小灯泡两端的电压能从0开始连续变化．(2)闭合开关S前，滑动变阻器的滑动触头应移到使小灯泡分得电压为0的一端，使开关闭合时小灯泡的电压能从0开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝．(3)I－U图线在U＝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．6．误差分析(1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流

4、值大于真实值．(2)测量时读数带来误差．(3)在坐标纸上描点、作图带来误差.命题点一　教材原型实验例1　为描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：A．小灯泡(额定电压3V，额定电流600mA)B．电流表A1(量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω)C．电流表A2(量程0～3A，内阻约为0.1Ω)D．电压表V(量程0～3V，内阻约为10kΩ)E．滑动变阻器R1(0～10Ω，2A)F．滑动变阻器R2(0～500Ω，1A)G．直流电源E(约3V)H．开关、导线若干图2(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(以上均填器材代号)．(2)请根据所

5、选器材补充完整图2甲实验原理图，并标明所选器材代号．(3)正确实验，测量出多组数据，以灯泡两端的电压U为横轴，电流表的示数I为纵轴，描点如图乙所示，请在图中作出小灯泡的伏安特性曲线．(4)上述实验过程中，小虎同学不慎将所选滑动变阻器损坏，便选用另一滑动变阻器，重新连成完整电路，闭合开关，从最左端向最右端缓慢匀速移动滑动变阻器滑片的过程中，观察到电流表和电压表的示数变化情况是_________________________________________.答案　(1)A1　R1　(2)、(3)见解析图　(4)开始示数一直较小，几乎不变，滑片接近最右端时，示数突然变大解析　

6、(1)灯泡的额定电流为600mA，因此电流表应选择0.6A量程的A1；本实验采用滑动变阻器分压接法，因此滑动变阻器应选择总阻值较小的R1；(2)根据原理可知，本实验应采用滑动变阻器分压接法，同时灯泡内阻较小，故电流表采用外接法，实验原理图如图甲所示；(3)小灯泡的伏安特性曲线如图乙；(4)因另一滑动变阻器R2的阻值为500Ω较大，比小灯泡电阻大的多，则在滑动变阻器滑片开始滑动的阶段，滑动变阻器与小灯泡并联后的阻值一直很小，所以电压表和电流表的读数会一直很小，当滑动变阻器滑片接近最右端时，小灯泡两端的电压会突然接近电源电压，则此时电压表和电流表的读数会突然增大．变式1　(2

7、018·泰州中学考试)小华和小明在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，将实验数据记录在下表中：电压U/V0.000.200.400.701.001.301.702.102.50电流I/A0.000.140.240.260.370.400.430.450.46(1)实验室有两种滑动变阻器供选择：A．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流3A)B．滑动变阻器(阻值范围0～2000Ω、额定电流1A)实验中选择的滑动变阻器是________．(填写字母序号)(2)在图3甲中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．(3)开关闭合前，滑动