2013高三物理一轮复习课件必修二部分7.4.ppt

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1、第四讲　实验八：测绘小灯泡的伏安特性曲线1．会正确选择实验器材和实验电路．2．会正确描绘小灯泡的伏安特性曲线．3．会分析伏安特性曲线．用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，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，就得到小灯泡的伏安特性曲线．由于使用的小灯泡阻值较小，因此应该用电流表外接法；由于要测小灯泡在不同电压下的电流、电压，电压取值范围要尽量大，因此滑动变阻器应该用分压式接法．电路图如图所示．小灯泡(“4V,0.7A”或“3.8V,0.3A”)、4V～6V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导

2、线若干、坐标纸．1．连接电路(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，按实验原理图连接好实验电路．(2)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最小的位置(图中最左端)，接线经检查无误后，闭合开关S.2．测量与记录：测出小灯泡在不同电压下的电流，移动滑动变阻器滑片的位置，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．U(V)00.200.400.600.801.001.20I(A)U(V)1.602.002.402.803.203.603.80I(A)3.画出伏安特性曲线(1)在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标

3、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结起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线．4．拆除电路、整理仪器．1．电流表外接法：本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．2．滑动变阻器应采用分压式连接本实验要作出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．保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a端．加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电压．4．规范画图：I－U图线在U0＝1.0V左右将发生明

4、显弯曲，故U＝1.0V左右绘点要密，以防出现很大误差．1．系统误差：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．2．测量误差：测量时读数带来误差．3．作图误差：在坐标纸上描点，作图带来误差.描绘小灯泡的伏安特性曲线及曲线的应用通过实验描绘一个“2V,1W”小灯泡的U－I曲线，可供选择的仪器有：A．量程0～0.6A，内阻约0.2Ω的电流表B．量程0～100mA，内阻约5Ω的电流表C．量程0～3V，内阻10kΩ的电压表D．量程0～15V，内阻50kΩ的电压表E．最大阻值为20Ω，额定电流为1A的滑动变阻器F．最大阻值为1kΩ，额定电流为0.1A的滑动变阻器

5、G．蓄电池4V、导线、开关等(1)为了调节方便、测量准确，实验中应选用电流表________，电压表________，滑动变阻器________(填器材的序号)．(2)若该同学已正确选用器材，并连接好部分实验电路，如图甲，请在图甲中完成其余的电路连接，要求小灯泡两端的电压能在0～2V范围内连续变化，且尽可能减小实验误差．(3)该同学在正确完成实验后得到图乙所示的小灯泡U－I特性曲线，将此小灯泡接在电动势为1.5V，内阻为2.0Ω的电源上，小灯泡的实际功率是________W.(2)由于小灯泡的电阻很小，故应采用电流表外接法．因要求小灯泡两端的电压能在0～2V范围内连续变化

6、，故滑动变阻器采用分压式接法．(3)根据电源电动势为1.5V、内阻为2.0Ω，作出图象U＝E－Ir如图所示，与小灯泡的U－I图线交于U＝0.8V、I＝0.35A，因此，小灯泡的实际功率是0.28W.答案：(1)ACE(2)如图所示(3)0.28拓展创新实验(2011·山东卷)某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率．(1)所得实验数据如下表，请在给出的直角坐标系上画出U－I图象.U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.55(2)根据所画U－I图象，可求得电流I＝0.20A时电源的输出功率为__

7、______W(保留两位有效数字)(3)实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计．在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是________．(Rx阻值未知)解析：(1)U－I图象如图所示．(2)通过图象可得I＝0.2A时U＝1.84V故P＝UI≈0.37W(3)为了测电源输出功率，电压表必须测出路端电压，d错误；a项中并联Rx不起作用，a错误；故选b、c.答案：(1)见解析(2)0.37(或0.36)(3)bc［练规范、练