物理第七章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)9 測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線

實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)9測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線(必考必考)考綱解讀考綱解讀(1)會(huì)測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線。會(huì)測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線。(2)會(huì)分析會(huì)分析小燈泡伏安特性曲線的變化規(guī)律。小燈泡伏安特性曲線的變化規(guī)律。1.電流表外接法：電流表外接法：本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)小燈泡燈絲的電阻值較小，因本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)小燈泡燈絲的電阻值較小，因此測(cè)量電路必須采用電流表外接法。此測(cè)量電路必須采用電流表外接法。2.滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接本實(shí)驗(yàn)要作出本實(shí)驗(yàn)要作出IU圖線，要求測(cè)出一組包括零在內(nèi)的電流、電圖線，要求測(cè)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。壓值，故控制電路必須采用分壓接法。3.保護(hù)元件安全：保護(hù)元件安全：為保護(hù)元件不被燒毀，開關(guān)閉合前變阻器滑為保護(hù)元件不被燒毀，開關(guān)閉合前變阻器滑片應(yīng)位于圖中的片應(yīng)位于圖中的a端。加在小燈泡兩端的電壓不要超過(guò)其額定端。加在小燈泡兩端的電壓不要超過(guò)其額定電壓。電壓。 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1.由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無(wú)窮大，對(duì)電路的影響會(huì)由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無(wú)窮大，對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差，電流表外接，由于電壓表的分流，使測(cè)得的電流值帶來(lái)誤差，電流表外接，由于電壓表的分流，使測(cè)得的電流值大于真實(shí)值。大于真實(shí)值。2.測(cè)量時(shí)讀數(shù)帶來(lái)誤差。測(cè)量時(shí)讀數(shù)帶來(lái)誤差。3.在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來(lái)誤差。在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來(lái)誤差。誤差分析誤差分析1.實(shí)驗(yàn)器材的選擇實(shí)驗(yàn)器材的選擇考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理及基本操作考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理及基本操作2.電流表、電壓表測(cè)電阻兩種方法的比較選擇電流表、電壓表測(cè)電阻兩種方法的比較選擇3.滑動(dòng)變阻器兩種接法的比較滑動(dòng)變阻器兩種接法的比較1.(201610月浙江選考月浙江選考)“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)，要實(shí)驗(yàn)，要求采用分壓電路，電流表外接。小王的連線如圖甲所示，閉合求采用分壓電路，電流表外接。小王的連線如圖甲所示，閉合開關(guān)開關(guān)S前請(qǐng)老師檢查，老師指出圖中標(biāo)示的前請(qǐng)老師檢查，老師指出圖中標(biāo)示的、兩根連線有兩根連線有一處錯(cuò)誤，錯(cuò)誤連線是一處錯(cuò)誤，錯(cuò)誤連線是_(填填“”或或“”)；圖中標(biāo)；圖中標(biāo)示的示的、和和三根連線有一處錯(cuò)誤，錯(cuò)誤連線是三根連線有一處錯(cuò)誤，錯(cuò)誤連線是_(填填“”、“”或或“”)。小王正確連線后，閉合開關(guān)。小王正確連線后，閉合開關(guān)S前，前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片C移到移到_(填填“A”或或“B”)處。閉合開處。閉合開關(guān)關(guān)S，此時(shí)電壓表讀數(shù)為，此時(shí)電壓表讀數(shù)為_V，緩慢移動(dòng)滑片，緩慢移動(dòng)滑片C至某一位至某一位置時(shí)，電流表指針如圖乙所示，電流表的示數(shù)為置時(shí)，電流表指針如圖乙所示，電流表的示數(shù)為_A。解析解析電路要求采用分壓式接法電路要求采用分壓式接法，則連線則連線是錯(cuò)誤的是錯(cuò)誤的，應(yīng)接應(yīng)接A處；處；電流表要求外接電流表要求外接，連線連線應(yīng)接；閉合開關(guān)應(yīng)接；閉合開關(guān)S前前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片器滑片C移到移到A處；閉合開關(guān)處；閉合開關(guān)S，此時(shí)電壓表讀數(shù)為此時(shí)電壓表讀數(shù)為0 V；緩慢移；緩慢移動(dòng)滑片動(dòng)滑片C至某一位置時(shí)至某一位置時(shí)，電流表的示數(shù)為電流表的示數(shù)為0.32 A。答案答案A00.322.圖為圖為“測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖，已知小實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖，已知小燈泡額定電壓為燈泡額定電壓為2.5 V。(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使它靠近滑動(dòng)變阻閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使它靠近滑動(dòng)變阻器器_(填填“左端左端”或或“右端右端”)的接線柱；的接線柱；閉合開關(guān)后，逐漸移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，閉合開關(guān)后，逐漸移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，_；斷開開關(guān)，斷開開關(guān)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。(2)在虛線框中畫出與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖。在虛線框中畫出與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖。 解析解析（1）滑動(dòng)變阻器為分壓式接法）滑動(dòng)變阻器為分壓式接法，故閉合開關(guān)前故閉合開關(guān)前，小燈泡小燈泡兩端的電壓為零兩端的電壓為零，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使它靠近滑動(dòng)變阻器使它靠近滑動(dòng)變阻器左端的接線柱。閉合開關(guān)后左端的接線柱。閉合開關(guān)后，逐漸移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，增加增加小燈泡兩端的電壓小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓直至電壓達(dá)到額定電壓。達(dá)到額定電壓。（2）與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖如圖所示。）與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖如圖所示。答案答案（1）左端左端增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組數(shù)據(jù)，直至電壓達(dá)到其額定電壓。表和電壓表的多組數(shù)據(jù)，直至電壓達(dá)到其額定電壓。（2）見(jiàn)解析圖）見(jiàn)解析圖3.以下是以下是“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的操作步驟：實(shí)驗(yàn)的操作步驟：A.閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片位置，記下每次調(diào)節(jié)時(shí)電流表、電壓表閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片位置，記下每次調(diào)節(jié)時(shí)電流表、電壓表的一組示數(shù)的一組示數(shù)I、U，測(cè)出若干組數(shù)據(jù)。，測(cè)出若干組數(shù)據(jù)。B.將電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、小燈泡、電源、開關(guān)正確將電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、小燈泡、電源、開關(guān)正確連接成電路，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，如圖所示。連接成電路，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，如圖所示。 C.調(diào)節(jié)滑片，使閉合開關(guān)前滑片處于滑動(dòng)變阻器的最左端。調(diào)節(jié)滑片，使閉合開關(guān)前滑片處于滑動(dòng)變阻器的最左端。D.按所測(cè)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并將各點(diǎn)用直線段連接起來(lái)，得按所測(cè)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并將各點(diǎn)用直線段連接起來(lái)，得出小燈泡的伏安特性曲線。出小燈泡的伏安特性曲線。（1）以上各步驟中存在錯(cuò)誤或不足的是）以上各步驟中存在錯(cuò)誤或不足的是。應(yīng)如何改正？。應(yīng)如何改正？_。（2）將各步驟糾正后，按實(shí)驗(yàn)先后順序排列起來(lái)）將各步驟糾正后，按實(shí)驗(yàn)先后順序排列起來(lái)。 答案答案（1）D應(yīng)將各點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)應(yīng)將各點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)（2）BCAD1.電學(xué)實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)的思路與方法電學(xué)實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)的思路與方法考點(diǎn)二電路設(shè)計(jì)、實(shí)物連線及數(shù)據(jù)處理考點(diǎn)二電路設(shè)計(jì)、實(shí)物連線及數(shù)據(jù)處理 （1）首先應(yīng)明確題目的要求）首先應(yīng)明確題目的要求，看清題目要求測(cè)定什么物理量看清題目要求測(cè)定什么物理量，驗(yàn)證、探究什么物理規(guī)律驗(yàn)證、探究什么物理規(guī)律，或要求設(shè)計(jì)達(dá)到何種標(biāo)準(zhǔn)的電路或要求設(shè)計(jì)達(dá)到何種標(biāo)準(zhǔn)的電路等。其設(shè)計(jì)原則是：安全、方便、經(jīng)濟(jì)。等。其設(shè)計(jì)原則是：安全、方便、經(jīng)濟(jì)。（2）測(cè)量電路的選擇。）測(cè)量電路的選擇。（3）控制電路的選擇。）控制電路的選擇。下列情況下滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法下列情況下滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法題設(shè)條件中所提供的電表量程或電阻的最大允許電流不夠。題設(shè)條件中所提供的電表量程或電阻的最大允許電流不夠。題設(shè)條件中的滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于被測(cè)電阻或電題設(shè)條件中的滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于被測(cè)電阻或電路中串聯(lián)的其他電阻的阻值。路中串聯(lián)的其他電阻的阻值。題設(shè)要求回路中某部分電路兩端的電壓從零開始連續(xù)變化。題設(shè)要求回路中某部分電路兩端的電壓從零開始連續(xù)變化。 2.實(shí)物連線的原則實(shí)物連線的原則（1）先串后并）先串后并，接線到柱接線到柱，注意量程和正負(fù)。注意量程和正負(fù)。（2）對(duì)限流電路）對(duì)限流電路，用筆畫線代替導(dǎo)線用筆畫線代替導(dǎo)線，從電源正極開始從電源正極開始，把把電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、“伏安法伏安法”四部分依次串聯(lián)起來(lái)四部分依次串聯(lián)起來(lái)即可（注意電表的正負(fù)接線柱和量程即可（注意電表的正負(fù)接線柱和量程，滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處）。值最大處）。（3）對(duì)分壓電路）對(duì)分壓電路，應(yīng)該先把電源、開關(guān)和滑動(dòng)變阻器的全部應(yīng)該先把電源、開關(guān)和滑動(dòng)變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來(lái)電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來(lái)，然后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩然后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端之中任選一個(gè)接頭端之中任選一個(gè)接頭，比較該接頭和滑動(dòng)觸頭兩點(diǎn)的電勢(shì)高比較該接頭和滑動(dòng)觸頭兩點(diǎn)的電勢(shì)高低低，根據(jù)根據(jù)“伏安法伏安法”部分電表正負(fù)接線柱的情況部分電表正負(fù)接線柱的情況，將將“伏安伏安法法”部分接入該兩點(diǎn)。部分接入該兩點(diǎn)。 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析（1）結(jié)果：描繪出的小燈泡燈絲的伏安特性曲線不是直線）結(jié)果：描繪出的小燈泡燈絲的伏安特性曲線不是直線，而是向橫軸彎曲的曲線。而是向橫軸彎曲的曲線。（2）分析：曲線向橫軸彎曲）分析：曲線向橫軸彎曲，即斜率變小即斜率變小，電阻變大電阻變大，說(shuō)明說(shuō)明小燈泡燈絲的電阻隨溫度升高而增大。小燈泡燈絲的電阻隨溫度升高而增大。 1.某學(xué)習(xí)小組要描繪一個(gè)標(biāo)有某學(xué)習(xí)小組要描繪一個(gè)標(biāo)有“3.6 V，1.2 W”的小燈泡的伏安的小燈泡的伏安特性曲線，除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有下列器材可供選擇：特性曲線，除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有下列器材可供選擇：直流電源直流電源E（電動(dòng)勢(shì)（電動(dòng)勢(shì)4.5 V，內(nèi)阻不計(jì)），內(nèi)阻不計(jì)）電壓表電壓表V（量程（量程5 V，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為5 k）電流表電流表A1（量程（量程350 mA，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為1 ）電流表電流表A2（量程（量程150 mA，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為2 ）滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R1（阻值（阻值0200 ）滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R2（阻值（阻值010 ）（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選；（填寫器材代號(hào)）；（填寫器材代號(hào)） （2）如圖所示，以下的四個(gè)電路中應(yīng)選用）如圖所示，以下的四個(gè)電路中應(yīng)選用 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。答案答案（1）A1R2（2）A2.用下列器材組裝成描繪電阻用下列器材組裝成描繪電阻R0伏安特性曲線的電路，請(qǐng)將如圖伏安特性曲線的電路，請(qǐng)將如圖所示實(shí)物連線成為實(shí)驗(yàn)電路。所示實(shí)物連線成為實(shí)驗(yàn)電路。微安表微安表A（量程（量程200 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約200 ）；）；電壓表電壓表V（量程（量程3 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約10 k）；）；電阻電阻R0（阻值約（阻值約20 k）；）；滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R（最大阻值（最大阻值50 ，額定電流，額定電流1 A）；）；電池組電池組E（電動(dòng)勢(shì)（電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì)）；，內(nèi)阻不計(jì)）；開關(guān)開關(guān)S及導(dǎo)線若干。及導(dǎo)線若干。 答案答案見(jiàn)解析見(jiàn)解析3.（20164月浙江選考）月浙江選考）在在“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中，小燈泡額定電壓為中，小燈泡額定電壓為2.5 V、電流為、電流為0.3 A。（1）部分連線的實(shí)物照片如圖甲所示，請(qǐng)完成實(shí)物連接圖；）部分連線的實(shí)物照片如圖甲所示，請(qǐng)完成實(shí)物連接圖； （2）某次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表的示數(shù)為）某次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.18 A，電壓表的指針，電壓表的指針如圖乙所示，則電壓為如圖乙所示，則電壓為V，此時(shí)小燈泡的功率是，此時(shí)小燈泡的功率是W；（3）正確測(cè)量獲得的伏安特性曲線是下列圖象中的）正確測(cè)量獲得的伏安特性曲線是下列圖象中的_（填字母）。（填字母）。 解析解析（1）小燈泡額定電壓為）小燈泡額定電壓為2.5 V，故電壓表選擇故電壓表選擇03 V的量的量程；測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線時(shí)程；測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線時(shí)，電壓表、電流表需從電壓表、電流表需從0開始開始調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法；電流表采用外接法故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法；電流表采用外接法，故實(shí)故實(shí)物連接圖如圖所示。物連接圖如圖所示。（2）結(jié)合量程可讀出電壓表的示數(shù)在）結(jié)合量程可讀出電壓表的示數(shù)在1.481.50 V，故小燈泡的故小燈泡的功率功率PUI0.181.48 W0.27 W。（3）隨著電壓的增大）隨著電壓的增大，小燈泡的電阻越來(lái)越大小燈泡的電阻越來(lái)越大，故故C正確。正確。 答案答案（1）如解析圖所示（）如解析圖所示（2）1.481.500.27（3）C