高考物理必考实验精细精讲实验八描绘小电珠的伏安特性曲线学.pdf

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1、实验八描绘小电珠的伏安特性曲线目录课前预习·基础落实课堂互动·考点突破课前预习·基础落实【实验目的】1．描绘小电珠的伏安特性曲线。2．分析曲线的变化规律。【实验原理】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，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(2)分压和限流电路的选择原则(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

2、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，以致在限流电路中，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若实验中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，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、能耗低。【实验器材】小电珠(“3.8V，0.3A”或“2.5V，0.6A”)一个、电压表(0～3V～15V)与电流表(0～0.6V～3A)各一个、滑动变阻器(最大阻值20Ω)一个、学生低压直流电源(或电池组)、开关一个、导线若干

3、、坐标纸、铅笔。【实验过程】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，按图实Ⅷ－1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．改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U，记入记录表格内，断开开关S。4．在坐标纸上以电流I为纵轴，以电压U为横轴建立坐标系，并选取适当的单位。用描点法在坐标纸上标出各组U、I值对应点的位置。用平滑曲线将各点依次连接起来，便得到小电珠的伏安特性曲线。分析小电珠伏安特性曲线的变化规律。5．断开电源，整理好器材。【误差分析】1．由于电压表不是理想

4、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，则电流示数偏大。2．测量时读数带来误差。3．在坐标纸上描点、作图带来误差。【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，绝对不要画成折线。课堂互动·考点突破考点一实验原理与操作[例1](浙江理综)图实Ⅷ－2是小红同学在做“描绘小

5、灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。(1)根据图实Ⅷ－2画出实验电路图；(2)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Ⅷ－3中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V。所示读数为：①________、②________、③________、④________。两组数据得到的电阻分别为________和________。[解析](1)图见答案。(2)由图可知，量程为0.6A的电流表的分度值为0.02A，采用“半格估读法”，①的读数为0.101A，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“估读”法，故③、10④的读数分别为2.00

6、V与0.27V。因小灯泡通过的电流随其两端电压的增大而增大，故①与④、U2.00②与③分别对应，故由欧姆定律R＝可得两组数据得到的电阻分别为R＝Ω＝8.3Ω、RI10.2420.27＝Ω＝2.7Ω。0.10[答案](1)如图所示(2)①0.10A②0.24A③2.00V④0.27V(8.3±0.1)Ω(2.7±0.1)Ω[如填为“(2.7±0.1)Ω(8.3±0.1)Ω][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

7、滑动变阻器的接法需要依据待测电阻的阻值大小来确定。考点二器材、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1Ω)；电流表(量程为0～250mA，内阻约5Ω)；电压表(量程为0～3V，内阻约3kΩ)；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(最大阻