高考物理大一輪復習 實驗八 描繪小電珠的伏安特性曲線課件 新人教版.ppt

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考點一實驗原理及注意事項 考點二數(shù)據(jù)處理及誤差分析 考點三創(chuàng)新實驗設計 考點 高三物理一輪復習 實驗八描繪小電珠的伏安特性曲線 實驗目的1 描繪小電珠的伏安特性曲線 2 分析曲線的變化規(guī)律 實驗原理1 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 在U I坐標系中描出各對應點 用一條平滑的曲線將這些點連接起來 2 電流表外接 因為小電珠電阻很小 如果電流表內接 誤差明顯較大 滑動變阻器采用分壓式 使電壓能從0開始連續(xù)變化 3 滑動變阻器兩種接法的對比 方式 內容 4 分壓和限流電路的選擇原則 1 若采用限流式接法不能控制電流滿足實驗要求 即若滑動變阻器阻值調到最大時 待測電阻上的電流 或電壓 仍超過電流表 或電壓表 的量程 或超過待測電阻的額定電流 或電壓 則必須選用分壓式電路 2 若待測電阻的阻值比滑動變阻器總電阻大得多 以致在限流電路中 滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端時 待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大 此時 應改用分壓式電路 3 若實驗中要求電壓從零開始調節(jié) 則必須采用分壓式電路 4 兩種電路均可使用的情況下 應優(yōu)先采用限流式接法 因為限流式接法電路簡單 能耗低 實驗器材小電珠 4V 0 7A 或 3 8V 0 3A 4 6V學生電源 滑動變阻器 電壓表 電流表 開關 導線若干 坐標紙 鉛筆 實驗步驟1 按圖連接好實驗電路 2 把滑動變阻器的滑片P調節(jié)到a端 電路經(jīng)檢查無誤后 閉合開關S 3 改變滑動變阻器滑片的位置 讀出幾組相應的電流表 電壓表的示數(shù)I和U 記入表格內 斷開開關S 4 在坐標紙上建立一個直角坐標系 縱軸表示電流 橫軸表示電壓 用平滑曲線將各數(shù)據(jù)點連接起來 便得到伏安特性曲線 5 整理實驗器材 誤差分析1 由于電壓表不是理想電表 內阻并非無窮大 對電路的影響會帶來誤差 電流表外接 則電流表示數(shù)偏大 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 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U I圖線 要求測出一組包括零在內的電流 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 絕對不要畫成折線 例1 如圖為 描繪小電珠的伏安特性曲線 實驗的實物電路圖 已知小電珠額定電壓為2 5V 1 完成下列實驗步驟 閉合開關前 調節(jié)滑動變阻器的滑片 閉合開關后 逐漸移動變阻器的滑片 斷開開關 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在方格紙上作出小電珠燈絲的伏安特性曲線 2 在虛線框中畫出實物電路相應的電路圖 考點一實驗原理及注意事項 圖片顯 隱 1 使它靠近變阻器左端的接線柱 增加小電珠兩端的電壓 記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù) 直至電壓達到額定電壓 2 如圖所示 1 滑動變阻器在最左端時 小電珠電壓最小 為了保護小電珠不被燒壞 因此在閉合開關前 滑動變阻器的滑片應處在最左端 在調節(jié)滑動變阻器時 應注視電壓表的示數(shù) 不能超過小電珠的額定電壓 解析 答案 考點一實驗原理及注意事項 例2 2015 遼寧四校模擬 由金屬絲制成的電阻阻值會隨溫度的升高而變大 某同學為研究這一現(xiàn)象 親自動手通過實驗描繪這樣一個電阻器的伏安特性曲線 可供選擇的實驗器材有 A 待測電阻器Rx 2 5V 1 2W B 電流表A 0 0 6A 內阻為1 C 電壓表V 0 3V 內阻未知 D 滑動變阻器 0 10 額定電流1A E 電源 E 3V 內阻r 1 F 定值電阻R0 阻值5 G 開關一個和導線若干 考點二數(shù)據(jù)處理及誤差分析 1 實驗時 該同學采用電流表內接法 并且電阻器兩端電壓從零開始變化 請在方框內畫出實驗電路圖 2 按照正確的電路圖 該同學測得實驗數(shù)據(jù)如下 考點二數(shù)據(jù)處理及誤差分析 其中 I是電流表的示數(shù) U是電壓表的示數(shù) UR是電阻器兩端的實際電壓 請通過計算補全表格中的空格 然后在坐標圖中畫出電阻器的伏安特性曲線 3 該同學將本實驗中的電阻器Rx以及給定的定值電阻R0二者串聯(lián)起來 接在本實驗提供的電源兩端 則電阻器的實際功率是 W 結果保留2位小數(shù) 1 要使電阻器兩端電壓從零開始變化 滑動變阻器應采用分壓接法 電路如下圖甲所示 解析 圖片顯 隱 考點二數(shù)據(jù)處理及誤差分析 1 見解析圖 2 見解析圖 3 0 32 2 電壓表的示數(shù)減去電流表的分壓即為電阻器兩端的電壓 UR U Ir 數(shù)據(jù)如下表 電阻器的伏安特性曲線如圖乙所示 3 由UR I r R0 E作出U I圖象如圖乙中直線所示 由此圖象與電阻器U I圖線的交點可得此時電阻器的電壓UR 0 9V 電流I 0 35A 電阻器的實際功率為P UI 0 32W 解析 答案 考點二數(shù)據(jù)處理及誤差分析 例3 2013 高考江蘇卷 為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關系 小明測量小燈泡的電壓U和電流I 利用P UI得到電功率 實驗所使用的小燈泡規(guī)格為 3 0V 1 8W 電源為12V的電池 滑動變阻器的最大阻值為10 1 準備使用的實物電路如圖1所示 請將滑動變阻器接入電路的正確位置 用筆畫線代替導線 2 現(xiàn)有10 20 和50 的定值電阻 電路中的電阻R1應選 的定值電阻 3 測量結束后 應先斷開開關 拆除 兩端的導線 再拆除其他導線 最后整理好器材 考點三創(chuàng)新實驗設計 圖片顯 隱 圖1 4 小明處理數(shù)據(jù)后將P U2描點在坐標紙上 并作出了一條直線 如圖2所示 請指出圖象中不恰當?shù)牡胤?寫出兩處 解析 圖片顯 隱 考點三創(chuàng)新實驗設計 圖2 1 見解析圖 2 10 3 電池 4 圖線不應畫成直線橫坐標的標度選取不恰當 解析 答案 考點三創(chuàng)新實驗設計