高中物理课时达标训练(选修3-1)：第二章恒定电流 第4课时 测量小灯泡的伏安特性曲线 含解析.pdf

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1、1.实验原理图2.实验注意事项①电路的连接方式：a.电流表应采用外接法：因为小电珠（3.8V，0.3A）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。b.滑动变阻器应采取分压式连接：目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化。②闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端，是开关闭合时小电珠的电压从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时小电珠两端的电压过大而烧坏灯丝。③误差较大的点要舍去，I－U图线应是平滑曲线。说明：1．滑动变阻器的两种接法滑动变阻器做限流电阻使用时，接A与D或B与C或A与C或B与D，即“一上一下”接法；做分压器使用时，CD全部接入电

2、路，利用PC或PD上分得的电压对负载供电。2．滑动变阻器接入电路时的具体接法及判断接法的方法①两种接法图甲电路称为限流式电路，图乙电路称为分压式电路。②两种接法接入电路时的判断方法a．负载电阻的阻值远大于滑动变阻器的总电阻时，应选用分压式电路；b．要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，应选用分压式电路；c．负载电阻的阻值小于滑动变阻器的总电阻或相差不多，且电压电流变化不要求从零开始调整，可采用限流式电路；d．两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式电路，因为限流式电路总功率较小；e．特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及电阻允许通过的最大电流值来反复推敲，选择能减小误差

3、的连接方法。3.电流表的两种接法①待测电阻阻值远大于电流表内阻，采用内接法；②待测电阻阻值远小于电压表内阻，采用外接法。外接法内接法4.选择内、外接法的常用方法①直接比较法：适用于R、R、R的大小大致可以估计，当R>>R时，采用内接法，当R<

4、压表的分流对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，应选外接法。一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线，他们设计了如图甲所示的电路图。（1）请将图乙中的实物连线按电路图补充完整。（2）考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。（3）在电路图中闭合开关S，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑动片，总不能使电压表的示数调为零．原因可能是图中的________（选填a、b、c、d、e、f）处接触不良。（4）实验测得表格中的7组数据．请在坐标纸上作出该元件的I-U图线。序号电压/V电流

5、/A10.000.0020.400.0230.800.0541.200.1251.600.2062.000.3172.400.44U（5）为了求元件Q在I-U图线上某点的电阻，甲同学利用该点的坐标I、U，由R=求得。乙同学作出该I1点的切线，求出切线的斜率k，由R=求得。其中_______（选填“甲”、“乙”）同学的方法正确。k（1）根据原理图可知电路的连接方式，则在实物图中先串联一个支路，再将测量电路并联在滑动变阻器的一部分两端；（2）误差来自于电表的内阻影响，分析两表的示数变化可知误差；（3）电路中有电流存在，说明电路和电源相连；但起不到分压作用，则可知故障位置；（4）由表中数据利用描

6、点法可得出各点的坐标位置，再由平滑曲线将各点连接即可；（5）分析两种做法及实验原理可知哪一种做法更符合。答案：（1）如图甲所示；（2）小于；（3）f；（4）；如图乙所示；（5）甲。（4）先描点，后作图，注意将各点用平滑的曲线相连，故答案如图乙；（5）从理论上讲，甲利用了欧姆定律，乙同学利用了斜率的意义，理论上说都没有问题，但从实际情况来说，我们根据测量数据描绘的I-U图象是大致曲线，存在很大的误差，如果再作出切线，误差更大，计算结果更不准确；故甲同学的计算结果更准确。有一个小灯泡上标有“4V2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图象，现有下列器材供选用：A．电压表（0～5V，内阻

7、10kΩ）B．电压表（0～15V，内阻20kΩ）C．电流表（0～3A，内阻0.4Ω）D．电流表（0～0.6A，内阻1Ω）E．滑动变阻器（10Ω，2A）F．滑动变阻器（500Ω，1A）G．学生电源（直流6V）、开关、导线若干（1）实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，其理由是____________________________。（2）实验中所用电压表应选_________，电流表应选用_________，滑动