高考物理一輪復習 第7章 實驗8 描繪小燈泡的伏安特性曲線課件

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1、第 七 章 恒 定 電 流實驗八描繪小燈泡的伏安特性曲線 基礎梳理1實驗目的(1)描繪電珠的伏安特性曲線(2)分析小電珠伏安特性曲線的變化規(guī)律2實驗原理用電流表測出流過小電珠的電流，用電壓表測出小電珠兩端的電壓，測出多組(U，I)值后，在UI坐標系中描出各對應點，用一條平滑的曲線將這些點連起來，就得到小電珠的伏安特性曲線 3實驗器材小電珠(“3.8 V,0.3 A”或“2.5 V,0.6 A”)、4 V6 V學生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)、導線若干、坐標紙、鉛筆 4誤差分析(1)由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，對電路的影響會帶來誤差，電流表外接，由于電壓表的分流，使測得的電

2、流值大于真實值(2)測量時讀數(shù)帶來誤差(3)在坐標紙上描點、作圖帶來誤差 5注意事項(1)本實驗中被測小電珠燈絲的電阻值較小，因此測量電路必須采用電流表外接法(2)本實驗要作出IU圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電流、電壓值，故控制電路必須采用分壓接法(3)為保護元件不被燒毀，開關(guān)閉合前變阻器滑片應位于圖中的a端(4)加在小電珠兩端的電壓不要超過其額定電壓(5)連圖線時曲線要平滑，不在圖線上的數(shù)據(jù)點應均勻分布在圖線兩側(cè)，不要畫成折線 方法規(guī)律實驗操作要領(lǐng)及數(shù)據(jù)處理1確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外接法，滑動變阻器采用分壓式接法，按如圖所示的原理圖連接好實驗電路 2把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到

3、圖中最左端，接線經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)S.3移動滑動變阻器觸頭位置，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)填入表格中，斷開開關(guān)S.U/V 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6I/AU/V 0.2 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8I/A 4.在坐標紙上以U為橫軸，以I為縱軸，建立坐標系在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應的點將描出的點用平滑的曲線連起來，就得到小電珠的伏安特性曲線5拆除電路、整理儀器 考向一實驗儀器與實驗電路圖的選取典例1(2013天津卷，93)要測繪一個標有“3 V0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V，并便于

4、操作已選用的器材有：電池組(電動勢為4.5 V，內(nèi)阻約1 )；電流表(量程為0250 mA，內(nèi)阻約5 )；電壓表(量程為03 V，內(nèi)阻約3 k)；電鍵一個、導線若干 實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的_(填字母代號)A滑動變阻器(最大阻值20 ，額定電流1 A)B滑動變阻器(最大阻值1 750 ，額定電流0.3 A)實驗的電路圖應選用下列的圖_(填字母代號) 實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V，內(nèi)阻為5 的電源兩端，小燈泡消耗的功率是_W. 解題引路(1)滑動變阻器的選取原則一般是什么？(2)把小燈泡接入電源的兩端后，如何確定通過小燈泡的電流強度和小燈泡

5、兩端的電壓？ 提示(1)一般情況下，若采用“分壓式”接法，則選總阻值較小的滑動變阻器；若采用“限流式”接法，則選用與測量電阻阻值相當?shù)幕瑒幼冏杵?2)把小燈泡接入電路后，其兩端的電壓與電源的路端電壓相等，在小燈泡的IU圖象中，再畫出電源的IU圖線，兩線的交點坐標即小燈泡的工作電流和電壓 將燈泡接到電源上時，作出電源的IU圖象如圖所示，讀得兩圖線的交點坐標U1.0 V、I10 A，即為此時燈泡兩端的電壓及通過燈泡的電流，則小燈泡消耗的功率PUI1.0 V0.10 A0.1 W. 考向二實物連線與數(shù)據(jù)處理典例2(2015福建理綜，19(2)某學習小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實驗器材如

6、圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導線的連接實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導線在圖甲實物接線圖中完成余下導線的連接； 考向三創(chuàng)新實驗設計實驗原理的遷移應用典例3二極管是電子線路中常用的電子元件它的電路符號如圖1甲所示，正常使用時，“”極一端接高電勢，“”極一端接低電勢要描繪某二極管在08 V間的伏安特性曲線，另提供有下列的實驗器材：電源E(電動勢為8 V，內(nèi)阻不計)：多用電表電壓擋有五個量程，分別為2.5 V、10 V、50 V、250 V、500 V，可視為理想電壓表；開關(guān)一個；滑動變阻器一個；表一塊；導線若干 (1)在圖1的方框內(nèi)畫出測

7、定二極管伏安特性曲線的電路原理圖，多用電表在電路圖中用表示，并注明多用電表電壓擋所選量程(2)利用多用電表電壓擋測量正常使用中的二極管兩端的電壓時，電流從_(選填“紅”或“黑”)表筆流入電表(3)某同學通過實驗得出了圖2所示的伏安特性曲線圖接著，他又用該二極管、電源E和另一只固定電阻R等組成圖3所示的電路，當閉合開關(guān)后，用多用電表的電壓擋測得R兩端的電壓為0.8 V，由此可以判斷固定電阻R的阻值大約為_. 解題引路 解析(1)由題意可知電流正向通過二極管時，二極管的電阻較小，故表應外接，由于要描繪二極管在08 V間的伏安特性曲線，故滑動變阻器應采用分壓式接法，電源電動勢為8 V，故多用電源的電

8、壓擋選10 V的電路圖如圖所示(2)利用多用電表電壓擋測量正常使用中的二極管兩端的電壓時，電流從紅表筆流入多用電表 (3)由閉合電路歐姆定律可知二極管兩端的電壓為7.2 V，據(jù)伏安特性曲線圖可知二極管兩端的電壓為7.2 V時對應的電流是10 mA，故電阻R的阻值大約為80 . 高考命題常涉及的幾種創(chuàng)新角度一、本題創(chuàng)新點分析1源于教材本例所用實驗電路及研究方法與本實驗相似2高于教材本例描繪的實驗元件不是小電珠，而是硅光電池；本例不是描繪伏安特性曲線而是反向伏安特性曲線 二、本實驗還可以從以下方面進行改進判斷實驗器材的創(chuàng)新1如何描繪二極管的伏安特性曲線？提示：電路連接及數(shù)據(jù)處理方法與描繪小電珠的伏

9、安特性曲線相同，但要注意二極管的正負極2如何描繪一個太陽能電池在沒有光照時的伏安特性曲線？提示：電路連線及數(shù)據(jù)處理方法與描繪小電珠的伏安特性曲線相同，但應注意太陽能電池的正負極 3如何描繪一只標有“220 V40 W”的白熾燈的伏安特性曲線？提示：可以用交流電及可調(diào)變壓器采進行測定 頻考一實驗電路圖與儀表讀數(shù)1(2016沈陽高三模擬)如圖甲所示是某實驗小組測定電阻約為10 的小燈泡的伏安特性曲線的電路圖，圖乙是他們按照圖甲所示的電路在實物上連線的示意圖，教師檢查發(fā)現(xiàn)有一根導線的一端接錯了地方，請你在圖乙中的這根連線上畫上“”，并直接在圖上畫出這根導線的正確連線 解析由題圖甲中可看出，測量小燈泡

10、的伏安特性曲線的供電電路圖是分壓式接法，測量電路是電流表外接法正確連線如下圖所示 2(2015浙江理綜，22)圖1是小紅同學在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖 (1)根據(jù)圖1畫出實驗電路圖；(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖2中的、所示，電流表量程為0.6 A，電壓表量程為3 V所示讀數(shù)為：_、_、_、_.兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為_和_ 解析(1)描繪小燈泡的伏安特性曲線需要測量電壓范圍大，變阻器用分壓接法，小燈泡電阻比較小，電流表要外接，電路圖如圖所示 3(2013天津卷，9(3)要測繪一個標有“3 V0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零

11、逐漸增加到3 V，并便于操作已選用的器材有：電池組(電動勢為4.5 V，內(nèi)阻約1 )；電流表(量程為0250 mA，內(nèi)阻約5 )；電壓表(量程為03 V，內(nèi)阻約3 k)；電鍵一個、導線若干 實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的_(填字母代號)A滑動變阻器(最大阻值20 ，額定電流1 A)B滑動變阻器(最大阻值1 750 ，額定電流0.3 A)實驗的電路圖應選用下列的圖_(填字母代號) 實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V，內(nèi)阻為5 的電源兩端，小燈泡消耗的功率是_W. 時間t/s 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0電壓U/V 2.14 3.45 4.23 4.51 5.00 5.18