高考物理一轮复习要点提示 第7讲 实验 描绘小电珠的伏安特性曲线课件.ppt

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1、一、实验目的1．描绘小电珠的伏安特性曲线．2．分析小电珠伏安特性曲线的变化规律．二、实验原理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)值后，在U－I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，就得到小电珠的伏安特性曲线．三、滑动变阻器的限流接法和分压接法1．两种接法比较2.限流电路、分压电路的选择原则限流式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)，因为Rx很小，限流式中滑动变阻器分得电压很大，调节范围大．分压式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)．Rx很

2、大，分压式中Rx几乎不影响电压的分配，触头移动时，电压变化接近线性关系，便于调节．(1)若采用限流式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，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，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑动触头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连续可调，则必须采用分压式电路．(4)在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

3、简单、耗能低．四、实验器材小电珠(“3.8V,0.3A”或“4V,0.6A”)、4V～6V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．五、实验步骤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，按右图所示的原理图连接好实验电路．2．把滑动变阻器的滑动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，并将测量数据填入表格中，断开开关S.4.在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系．在坐标纸上描出各组数据所对应的点．将描出的点用平滑的曲线连起

4、来，就得到小电珠的伏安特性曲线．5．拆除电路、整理仪器．六、注意事项1．本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．2．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．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．4．加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压．5．连图线时曲线要平滑，不在图线上的数据点应均匀分布在图线两侧，不要画成折线．七、误差分析1．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，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值．2．测量

5、时读数带来误差．3．在坐标纸上描点、作图带来误差．八、实验改进由于人工读数和绘制伏安特性曲线时存在较大误差，故可采用“DIS”数字化实验系统来进行数据的采集和处理，如下图所示，电流和电压均可由传感器测出，并能得到尽可能多的连续的且差距不太大的数据，然后输入电脑，由电脑对数据进行分析，对偏差很大的数据进行自动取舍，再进行绘图，便得到小电珠的伏安特性曲线．实验器的选取和实物图的连接[例1](2012年蚌埠模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：(1)在上述器材中，滑动变阻器应选________；电流表应选________．(2)在图

6、中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．[答案](1)R1A2(2)见解析图实验数据的处理[例2]表格中所列数据是测量小电珠U－I关系的实验数据：(1)分析表格内实验数据可知，应选用的实验电路图是图中的________(选填“甲”或“乙”)；(2)在丙图所示的方格纸内画出小电珠的U－I曲线．分析曲线可知小电珠的电阻值随I变大而________(选填“变大”、“变小”或“不变”)；(3)如图丁所示，用一个定值电阻R和两个上述小电珠组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上．已知流过电阻R的电流是流过电珠L2电流的两倍，则流过电珠L1的电流

7、约为___________A.[解析](1)从表中数据可看出，电珠两端电压可以从零开始调节，这说明滑动变阻器应选用分压接法，故应选用甲图．(2)在方格纸上根据U－I数据描点、连线，其U－I图象如图．随U和I的增大，图线上各点与坐标原点连线的斜率越来越大，故其电阻变大．(3)因流过电阻R的电流是流过电珠L2电流的两倍，则流过灯L1的电流是流过灯L2电流的3倍，而灯L1、L2两端的电压之和为3V，在(2)描出的U－I图象中，找出一个电流I对应的电压U1，再找出3I对应的电压U2，直到U1＋U2＝3V为止．最后得出结果，流过电珠，L1的电流为0.21A[答案](1

8、)甲(2)U－I图线见解析　变大(3)0.21[例3