2012优化方案高三物理一轮复习课件--实验九--描绘小电珠的伏安特性曲线

实验九描绘小电珠的伏安特性曲线过程分析导引实验典例精析知能优化演练实验九描绘小电珠的伏安特性曲线知识要点归纳知识要点归纳实验目的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．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接起来．2．电流表外接：因为小电珠电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大．滑动变阻器采用分压式：使电压能从0开始连续变化．实验器材小电珠(“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、导线若干、坐标纸、铅笔．过程分析导引一、实验步骤1．按图7－4－1连接好实验电路．图7－4－12．把滑动变阻器的滑片P调节到a端，电路经检查无误后，闭合开关S.3．改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U，记入表格内，断开开关S.4．在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流，横轴表示电压，用平滑曲线将各数据点连接起来，便得到伏安特性曲线．5．整理实验器材．二、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，则电流表示数偏大．2．测量时读数带来误差．3．在坐标纸上描点、作图带来误差．三、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U－I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7－4－1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．四、滑动变阻器限流接法和分压接法的选择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)．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)．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、耗能低．下列三种情况下，必须采用分压接法(1)要使某部分电路的电压或电流从零开始连续变化．(2)采用限流接法，电路中的最小电流(电压)超过仪表量程或电阻的最大允许电流．(3)滑动变阻器远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻阻值远大于滑动变阻器．实验典例精析电路的连接(2010年高考重庆理综卷)在探究小灯泡的伏安特性实验中，所用器材有：灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、电键S等，要求灯泡两端电压从0开始变化．例1(1)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“分压”或“限流”)．(2)某同学已连接如图7－4－2所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正．图7－4－2A．_____________________________B．_____________________________【解析】(1)因为灯泡两端的电压要从0开始调节，故只能采用分压电路．(2)在电路接好并检查是否正确连线之前，电键应处于断开状态，以免因接线错误而导致仪表损坏；接为分压电路时，滑动变阻器的有效电阻应从最小值开始调节，故滑片应先处于b端．【答案】(1)分压(2)A.电键S不应闭合，应处于断开状态B．滑动变阻器滑动触头位置不当，应将其置于b端(2011年北京海淀区模拟)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：对本实验的综合考查例2器材规格器材规格小电珠标有“3.8V，0.3A”字样滑动变阻器R1最大阻值10Ω额定电流1.0A电压表V量程0～5V，内阻约5kΩ滑动变阻器R2最大阻值1kΩ，额定电流0.5A电流表A1量程0～100mA，内阻约4Ω直流电源E电动势约为6V，内阻约为0.5Ω电流表A2量程0～500mA，内阻约0.4Ω导线、电键等(1)在上述器材中，滑动变阻器应选________；电流表应选________．(2)在图7－4－3中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．图7－4－3(3)利用实验中得到的实验数据在I－U坐标系中，描绘出了图7－4－4所示的小电珠的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断出图7－4－5中正确的是(图中P为小电珠功率)()图7－4－4图7－4－5【解析】(1)为方便电路调节，滑动变阻器应选择R1；小电珠正常工作时I额＝0.3A＝300mA100mA，故电流表应选A2.(2)因为要求小电珠上的电压从0开始增大，应选用分压电路；而小电珠正常工作时R灯＝UI＝3.80.3Ω≈13ΩRV＝5kΩ，故电流表应选择外接法，其实验电路如图7－4－6所示．图7－4－6(3)在I－U图象中，图线斜率逐渐减小，小电珠的R逐渐增大；由P＝U2R知在P－U2图象中，图线的斜率1R应逐渐减小，故B正确；由P＝I2R在P－I2图象中图线斜率R应逐渐增大，故D正确．【答案】(1)R1A2(2)见解析图(3)BD【方法技巧】仪器选择的一般顺序是先易后难．首先确定出必须使用而又唯一的仪器，然后以其为突破口，根据电路要求和计算，选择出电源、滑动变阻器、电流表、电压表以及合理的量程．待测元件的额定电流、额定电压(估算值)是选择合适量程的电流表和电压表的重要依据．本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用