（江蘇專用）2020版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第七章 恒定電流 實驗七 描繪小燈泡的伏安特性曲線課件.ppt

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1、,大一輪復(fù)習(xí)講義,實驗七描繪小燈泡的伏安特性曲線,,第七章恒定電流,,NEIRONGSUOYIN,內(nèi)容索引,過好雙基關(guān),研透命題點(diǎn),隨堂測試,回扣基礎(chǔ)知識 訓(xùn)練基礎(chǔ)題目,細(xì)研考綱和真題 分析突破命題點(diǎn),隨堂檢測 檢測課堂學(xué)習(xí)效果,,過好雙基關(guān),,,1.實驗原理 (1)測多組小燈泡的U、I的值，并繪出IU圖象； (2)由圖線的斜率反映電流與電壓和 的關(guān)系. 2.實驗器材 小燈泡“3.8 V,0.3 A”、電壓表“03 V15 V”、電流表“00.6 A3 A”、 、學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆.,溫度,滑動變阻器,3.實驗步驟 (1)畫出電路圖(如圖1甲所示). (2)將

2、小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖乙所示的電路.,圖2,(3)測量與記錄 移動滑動變阻器的滑動觸頭位置，測出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計的表格中. (4)數(shù)據(jù)處理 在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標(biāo)系. 在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(diǎn). 將描出的點(diǎn)用 的曲線連接起來，得到小燈泡的伏安特性曲線.,平滑,4.實驗器材選取 (1)原則：安全；精確；操作方便. (2)具體要求 電源允許的最大電流不小于電路中的實際最大電流.干電池中電流一般不允許超過0.6 A. 用電器的額定電流不能小于通過該用電器的實際最大電流. 電壓表或

3、電流表的量程不能小于被測電壓或電流的最大值. 電壓表或電流表的指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的 以上. 從便于操作的角度來考慮，限流式接法要選用與待測電阻 的滑動變阻器，分壓式接法要選用 阻值的滑動變阻器.,相近,較小,5.注意事項 (1)電路的連接方式 電流表應(yīng)采用 接法：因為小燈泡(3.8 V,0.3 A)的電阻很小，與量程為0.6 A的電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大. 滑動變阻器應(yīng)采用 接法：目的是使小燈泡兩端的電壓能從0開始連續(xù)變化. (2)閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑動觸頭應(yīng)移到使小燈泡分得電壓為0的一端，使開關(guān)閉合時小燈泡的電壓能從0開始變化，同時也是為了防止開關(guān)剛閉合時

4、因小燈泡兩端電壓過大而燒壞燈絲. (3)IU圖線在U1.0 V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U1.0 V左右繪點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)較大誤差.,分壓式,外,6.誤差分析 (1)由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，會帶來誤差，電流表外接，由于電壓表的分流，使測得的電流值 于真實值. (2)測量時讀數(shù)帶來誤差. (3)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差.,大,,研透命題點(diǎn),,,例1為描繪小燈泡的伏安特性曲線，實驗室備有下列器材： A.小燈泡(額定電壓3 V，額定電流600 mA) B.電流表A1(量程00.6 A，內(nèi)阻約為0.5 ) C.電流表A2(量程03 A，內(nèi)阻約為0.1 ) D.電壓表V(量程03 V

5、，內(nèi)阻約為10 k) E.滑動變阻器R1(010 ，2 A) F.滑動變阻器R2(0500 ，1 A) G.直流電源E(約3 V) H.開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)實驗中電流表應(yīng)選用____，滑動變阻器應(yīng)選用____(以上均填器材代號).,,,,命題點(diǎn)一教材原型實驗,A1,R1,解析燈泡的額定電流為600 mA，因此電流表應(yīng)選擇0.6 A量程的A1；本實驗采用滑動變阻器分壓接法，因此滑動變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的R1；,(2)請根據(jù)所選器材補(bǔ)充完整圖2甲實驗原理圖，并標(biāo)明所選器材代號.,圖2,解析根據(jù)原理可知，本實驗應(yīng)采用滑動變阻器分壓接法，同時燈泡內(nèi)阻較小，故電流表采用外接法，實驗原理圖如圖甲所示；

6、,答案見解析圖,(3)正確實驗，測量出多組數(shù)據(jù)，以燈泡兩端的電壓U為橫軸，電流表的示數(shù)I為縱軸，描點(diǎn)如圖乙所示，請在圖中作出小燈泡的伏安特性曲線.,解析小燈泡的伏安特性曲線如圖乙；,答案見解析圖,(4)上述實驗過程中，小虎同學(xué)不慎將所選滑動變阻器損壞，便選用另一滑動變阻器，重新連成完整電路，閉合開關(guān)，從最左端向最右端緩慢勻速移動滑動變阻器滑片的過程中，觀察到電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是_________ ____________________________________________________.,開始示數(shù),解析因另一滑動變阻器R2的阻值為500 較大，比小燈泡電阻大的多，則在滑

7、動變阻器滑片開始滑動的階段，滑動變阻器與小燈泡并聯(lián)后的阻值一直很小，所以電壓表和電流表的讀數(shù)會一直很小，當(dāng)滑動變阻器滑片接近最右端時，小燈泡兩端的電壓會突然接近電源電壓，則此時電壓表和電流表的讀數(shù)會突然增大.,一直較小，幾乎不變，滑片接近最右端時，示數(shù)突然變大,變式1(2018泰州中學(xué)考試)小華和小明在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實驗中，將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中： (1)實驗室有兩種滑動變阻器供選擇： A.滑動變阻器(阻值范圍010 、額定電流3 A) B.滑動變阻器(阻值范圍02 000 、額定電流1 A) 實驗中選擇的滑動變阻器是_____.(填寫字母序號),A,解析由于燈泡的電阻大約為幾歐

8、，為了便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器選擇010 的.,(2)在圖3甲中用筆畫線代替導(dǎo)線，將實驗電路連接完整.,解析由于燈泡的電壓和電流從零開始測起，則滑動變阻器采用分壓式接法，電壓表選擇03 V量程，電流表采用外接法.實物連線圖如圖甲所示.,答案見解析圖,圖3,(3)開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)滑至最____(選填“左”或“右”)端.,解析為了保護(hù)測量電路，開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)滑至最左端.,左,(4)利用表中數(shù)據(jù)，在圖乙中畫出小燈泡的UI圖線.,解析小燈泡的UI圖線如圖乙所示.,答案見解析圖,(5)他們在UI圖象上找到小燈泡工作電壓為2.0 V時坐標(biāo)點(diǎn)，計算此狀態(tài)的電阻值時，小明提出用圖象上

9、該點(diǎn)曲線切線的斜率表示小燈泡的阻值；小華提出該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示小燈泡的阻值.你認(rèn)為________(選填“小華”或“小明”)的方法正確.,解析根據(jù)歐姆定律知，R ，電阻的大小為該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率，故小華的方法正確.,小華,,,,命題點(diǎn)二實驗的拓展與創(chuàng)新,例2(2018南京市、鹽城市一模)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，甲、乙、丙三位學(xué)生用導(dǎo)線按如圖4甲所示方式連接好電路，電路中所有元件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零.閉合開關(guān)后：,圖4,(1)甲學(xué)生發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2 V，電流表的示數(shù)為零，小燈泡不亮，這是由于導(dǎo)線_____斷路；,解析電壓表示數(shù)為2 V，說明連接電壓表的導(dǎo)

10、線正常，電流表示數(shù)為零且燈泡不亮，說明電路斷開，所以應(yīng)為d導(dǎo)線斷路；,d,(2)乙學(xué)生發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為0.3 A，小燈泡亮，這是由于導(dǎo)線_____斷路；,解析電流表有示數(shù)且小燈泡亮，說明連接燈泡和電流表、電源的導(dǎo)線正常，電壓表示數(shù)為零，說明電壓表沒有接入電路，所以應(yīng)為h導(dǎo)線斷路；,h,(3)丙學(xué)生發(fā)現(xiàn)反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)都不能調(diào)為零，這是由于導(dǎo)線_____斷路；,解析發(fā)現(xiàn)反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)都不能調(diào)為零，說明滑動變阻器為限流式接入電路，g導(dǎo)線斷路；,g,(4)電路檢查完備后，用正確的電路測得

11、小燈泡兩端的電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線，如圖乙所示.現(xiàn)將它與19 的定值電阻R 串聯(lián)，接在電動勢為8 V、內(nèi)阻為1 的電源上，則小燈泡的實際功率是______ W.,0.6,解析將電源和19 的電阻視為一個新電源，根據(jù)EUIr可知，U820r，將路端電壓與電流關(guān)系圖象畫入IU圖象中，如圖所示： 兩線的交點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)值即為燈泡工作時的電壓與電流，由圖象可知，U 2 V，I0.3 A，所以燈泡的實際功率PUI0.6 W.,變式2(2018南通市、泰州市一模)在描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗中，提供下列器材： A.小燈泡(3 V0.6 W)； B.電壓表(03 V，內(nèi)阻約3 k)； C.電

12、壓表(015 V，內(nèi)阻約15 k)； D.電流表(0250 mA，內(nèi)阻約1 )； E.電流表(00.6 A，內(nèi)阻約0.4 )； F.滑動變阻器(10 2 A)； G.滑動變阻器(1 k0.5 A)； H.電源(電動勢6 V)； I.開關(guān)、導(dǎo)線若干. (1)實驗時電壓表應(yīng)選用_____，電流表應(yīng)選用_____，滑動變阻器應(yīng)選用_____. (用字母序號表示),B,D,F,(2)請用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖5甲所示實物電路圖連接完整.,圖5,答案如圖所示,(3)實驗中記錄多組電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，如下表所示.請在圖乙中畫出IU圖象.,答案如圖所示,(4)如果將這個小燈泡接到電動勢為3

13、V、內(nèi)阻為5 的電源兩端，小燈泡消耗的功率是__________________ W.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),0.38(0.370.39),變式3某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8 V,0.3 A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量數(shù)據(jù)盡量精確、繪制曲線完整.可供該同學(xué)選用的器材除開關(guān)、導(dǎo)線外，還有： 電壓表V1(量程03 V，內(nèi)阻等于3 k) 電壓表V2(量程015 V，內(nèi)阻等于15 k) 電流表A1(量程0200 mA，內(nèi)阻等于10 ) 電流表A2(量程03 A，內(nèi)阻等于0.1 ) 滑動變阻器R1(010 ，額定電流2 A) 滑動變阻器R2(01 k，額定電流0.5 A) 定值電阻R3(阻值等

14、于1 ) 定值電阻R4(阻值等于10 ) 定值電阻R5(阻值等于1 k) 電源E(E6 V，內(nèi)阻不計),(1)請在虛線框中畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁.,答案見解析圖,(2)該同學(xué)描繪出的IU圖象應(yīng)是下圖中的______.,解析小燈泡的電阻隨溫度升高而變大，故該同學(xué)描繪出的IU圖象應(yīng)該是B.,B,,隨堂測試,,,1.(2018東臺創(chuàng)新學(xué)校月考)有一個小燈泡上標(biāo)有“4 V2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個小燈泡的UI圖線.有下列器材供選用： A.電壓表(05 V，內(nèi)阻10 k) B.電壓表(010 V，內(nèi)阻20 k) C.電流表(00.3 A，內(nèi)阻1 ) D.電流表(

15、00.6 A，內(nèi)阻0.4 ) E.滑動變阻器(5 ，1 A) F.滑動變阻器(500 ，0.2 A) (1)實驗中電壓表應(yīng)選用_____，電流表應(yīng)選用____(用序號字母表示).,1,2,3,A,D,解析小燈泡上標(biāo)有“4 V2 W”，UL4 V，IL 0.5 A. 故電壓表選用A，電流表選用D.,(2)為使實驗誤差盡量小，要求電壓從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)選用_____(用字母序號表示)，實驗中滑動變阻器應(yīng)采用_______接法(填“分壓”或“限流”).,1,2,3,E,分壓,解析要求電壓從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)選用E，實驗中滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法.,(3

16、)請在虛線框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖，并把由圖6所示的實驗器材用實線連接成相應(yīng)的實物電路圖.,解析小燈泡電阻相對電壓表電阻較小，采用電流表的外接法.電路圖與實物連線如圖所示.,1,2,3,答案見解析圖,圖6,2.(2018溧水中學(xué)期初模擬)小張和小明測繪標(biāo)有“3.8 V0.4 A”小燈泡的伏安特性曲線，提供的實驗器材有： A.電源E(4 V，內(nèi)阻約0.4 )B.電壓表V(2 V，內(nèi)阻為2 k) C.電流表A(0.6 A，內(nèi)阻約0.3 )D.滑動變阻器R(010 ) E.三個定值電阻(R1 1 k，R22 k，R35 k) F.開關(guān)及導(dǎo)線若干 (1)小明研究后發(fā)現(xiàn)，電壓表的量程不能滿足實驗要求

17、，為了完成測量，他將電壓表進(jìn)行了改裝.在給定的定值電阻中選用________(選填“R1”“R2”或“R3”)與電壓表________(選填 “串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，完成改裝.,R2,解析電壓表的量程為2 V，內(nèi)阻為2 k，故選用阻值是2 k的R2與電壓表串聯(lián)后可達(dá)到實驗的要求；,1,2,3,串聯(lián),(2)小張選好器材后，按照該實驗要求連接電路，如圖7所示(圖中電壓表已經(jīng)過改裝).閉合開關(guān)前，小明發(fā)現(xiàn)電路中存在兩處不恰當(dāng)?shù)牡胤?，分別是：____________________； ____________________________.,電流表采用了內(nèi)接法,解析因電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡的內(nèi)阻，故電

18、流表應(yīng)該外接；因采用分壓電路，故閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片應(yīng)該在最左端；,1,2,3,滑動變阻器滑片放在了最右端,圖7,(3)正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)改變，但均不能變?yōu)榱?由此可以推斷電路中發(fā)生的故障可能是導(dǎo)線___(選填圖中表示導(dǎo)線的序號)出現(xiàn)了________(選填“短路”或“斷路”).,解析移動滑片，電壓表與電流表示數(shù)不能為零，說明滑動變阻器是限流接法，由題圖所示電路圖可知，可能是導(dǎo)線8發(fā)生斷路造成的.,1,2,3,斷路,8,3.(2018江蘇押題卷) 在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，現(xiàn)除了有一個標(biāo)有“5 V,2.5 W”的小燈泡、導(dǎo)線

19、和開關(guān)外，還有： A.直流電源(電動勢約為5 V，內(nèi)阻可不計) B.直流電流表 (量程03 A，內(nèi)阻約為0.1 ) C.直流電壓表 (量程03 V，內(nèi)阻約為15 k) D.直流電壓表 (量程06 V，內(nèi)阻約為30 k) E.滑動變阻器(最大阻值10 ，允許通過的最大電流為2 A) F.滑動變阻器(最大阻值1 k，允許通過的最大電流為0.5 A) G.定值電阻R08 實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù). (1)實驗中應(yīng)選用的器材有________(均用序號字母表示).,1,2,3,ACDEG,解析標(biāo)有“5 V,2.5 W”的小燈泡的額定電流為0.5 A，電流表量程太大，不宜采用，

20、電表內(nèi)阻不確定，不宜改裝，所以可以通過測量定值電阻的電流來測量通過燈泡的電流，小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用分壓式接法，滑動變阻器應(yīng)選用E，所以選用的器材有：ACDEG.,1,2,3,(2)在虛線框中畫出實驗原理電路圖；,1,2,3,答案見解析圖,解析實驗原理電路圖如圖甲所示.,(3)某次實驗測得兩表的讀數(shù)如圖8所示，則此時小燈泡的電阻是_______.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),6.3,圖8,1,2,3,(4)另一實驗小組選用另外的器材，通過實驗正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖9甲所示.現(xiàn)把實驗中使用的小燈泡接到如圖乙所示的電路中，其中電源電動勢E4 V，內(nèi)阻r1 ，定值電阻R9 ，此時小燈泡的實際功率為______W.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),0.34,圖9,1,2,3,解析小燈泡接到電路中，電源電動勢E4 V，內(nèi)阻r1 ，小燈泡兩端電壓與電流的關(guān)系為ULEI(Rr)410I，在小燈泡的伏安特性曲線上再畫ULI圖線，如圖乙，兩者交點(diǎn)表示小燈泡的工作電壓與電流，由圖可得小燈泡此時的工作電壓約為1.2 V，工作電流約為0.28 A，此時小燈泡的實際功率PUI1.20.28 W0.34 W.,1,2,3,