（志鸿优化）2016年高三物理（广东专版）一轮复习配套（课件+检测）第七章 恒定电流 实验8

1、实验 8:描绘小电珠的伏安特性曲线 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练 知识梳理 二 三 四 五 六 七 一、实验目 的 描绘小电珠的伏安特性曲线。 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练 知识梳理 二 三 四 五 六 七 二、实验原理 用电流表和电压表测出小电珠在不同电压下的电流 , 建立 I - U 坐标系 ,描点连成直线或平滑曲线即得到小电珠的伏安特性曲线。 为了尽可能多取些数据点并减小实验误差 , 应选用电流表外接法、滑动变阻器分压接法电路 , 因为小电珠的电阻较小。 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练 知识梳理 二 三 四 五 六 七 三、实验器材 小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线、开关、坐标纸。 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练 知识梳理 四、实验步骤 1 将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所示电路。 2 ( 1 ) 闭合开关 S 前 ,滑动变阻器触头应移到最左端 ,以使开关闭合时小电珠两端的电压能从零开始变化 ;

2、 同时 ,这样做也防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝。 ( 2 ) 移动滑动变阻器滑片的位置 ,测出多组不同的电压值 U 和电流值 I ,并将测量数据填入表格。 U/ V 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0 1 . 2 I/ A 0 U/ V 1 . 6 2 . 0 2 . 4 2 . 8 3 . 2 3 . 6 3 . 8 I/ A 二 三 四 五 六 七 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练 知识梳理 二 三 四 五 六 七 3 ( 1 ) 在坐标纸上以 U 为横轴 , 以 I 为纵轴 , 建立坐标系。 ( 2 ) 在坐标纸上描出各组数据所对 应的点 ( 坐标系纵轴和横轴的标度要适中 , 以所描图线充分占据整个坐标纸为宜 ) 。 ( 3 ) 将描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小电珠的伏安特性曲线。 4 整理仪器。 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练 知识梳理 二 三 四 五 六 七 五、误差分析 1 流表不是理想电表 , 电表内阻对电路的影响会带来误差。 2 压表的读数带来误差 , 要

3、严格按照读数规则读数。 3 图带来操作误差。 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练 知识梳理 六、注意事项 1 ( 1 ) 电流表应采用外接法 :因为小电珠 ( 3 . 8 V 0 . 3 A ) 的电阻很小 ,与 0 0 . 6 电流表的分压影响很大。 ( 2 ) 滑动变阻器应采用分压式连接 ,目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化。 2 前 ,滑动变阻器的滑片应移到使小电珠分得电压为零的一端 ,使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化 ,同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝。 3 U 图线在 1 . 0 V 左右将发生明显弯曲 ,故在 U= 1 . 0 V 左右绘点要密 ,以防出现较大误差。 4 . 6 A 量程 ,电压表量程的选择视小电珠的额定电压而定 ,即使用的若是 “ 3 . 8 V 0 . 3 A ” 的小电珠 , 选用电压表的 1 5 V 量程 ; 若使用 “ 2 . 5 V 0 . 6 A ” 的小电珠 ,则选用电压表的 3 V 量程。 5 到额定值记录 I 后马上断开开关。 6 I - U 图线应是平滑曲线而非折线。

4、二 三 四 五 六 七 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练 知识梳理 七、实验改进 一种测小电珠的电阻的准确方法 : 如图所示 , 两个电压表完全相同且内阻很大。移动滑动变阻器滑片 , 调节电阻箱的示数 , 使两个电压表示数相同 , 则电阻箱的读数即为小电珠电阻值 , 记下小电珠的电阻和电压 ; 多次移动滑动变阻器滑片 , 采用相同方法 , 记下相应电阻箱示数和电压表的读数。在坐标纸上画出 R - U 图线 , 并分析 变化 的规律。 在描绘小电珠的伏安特性曲线的实验中 , 由于电表内阻的影响 , 会产生系统误差使得小电珠的电阻测量不准确。上述实验方法可以消除这种误差 ,操作、读数比较方便。 二 三 四 五 六 七 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练 核心考点 点一 考点 二 考点 三 考点一实验器材选取与电路连接 实物图连线的一般思路 实物连线就是根据电路图把实物连起来 , 实物连线的一般思路如下 : 1 后画实物图。在电路图上标明电源的正、负极 , 电流表和电压表的正、负接线柱等。 ( 按实物的布局设计线路图 , 再根据线

5、路图连接实物图 ) 2 注意正负。画电路实物图时 , 应选择一条包含电路元件最多的通路 , 例如 :从电源的正极出发 , 沿着电流的方向依次把开关、用电器、电流表 ( 先接正接线柱 , 后接负接线柱 ) 、变阻器等连接起来 , 一直连到电源负极 ,然后再把其余的电路元件和电压表并联在电路的某两点之间。 3 接线到柱。连接多量程电流表、电压表时 , 应注意选择适当的接线柱 ( 即选取合适的量程 ), 所有导线的连接点都应画在用电器的接线柱上或电源的正、负极上 , 不应在无接线柱的地方把几条导线相接。 4 检查无误。所画导线不应交叉 , 以使连接情况清晰易辨。画好电路实物图后 , 应对照电路图再检查一遍 , 以便减小错误。 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练 核心考点 例 1 ( 2014 河北唐山统考 ) 某同学合理选用下列器材组成一个电路 , 同时对两个不同的热敏电阻 得到了两个热敏电阻的 I - U 关系曲线 , 如图所示。 在实验中 , 有以下器材供选择 : A . 量程为 50 m A 的电流表 内阻约 1 0 B . 量程为 0 . 6 A 的电流

6、表 内阻约 0 . 05 C . 量程为 3 V 的电压表 内阻约 10 k D . 量程为 6 V 的电压表 内阻约 50 E . 电动势为 12 V 、内阻不计的直流电源 F . 变阻器 50 , 0 . 6 A ) G . 变阻器 10 , 0 . 02 A ) H . 单刀单掷开关一个、导线若干。 点一 考点 二 考点 三 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练 核心考点 点一 考点 二 考点 三 ( 1 ) 为了得到热敏电阻完整的 I - U 关系曲线 , 请选择合适的实验器材 : ( 填器材前的选项字母 ) 。 ( 2 ) 请设计实验电路并把它画到方框中 , 并标明相应的器材代号。 ( 3 ) 该同学将 R A 、 R B 串联起来 , 与电压恒为 7 V 的稳压电源连接 , 则此时热敏电阻 R A 和 R B 消耗的功率之比为 。 答案 解析 解析关闭 ( 1 ) 利用伏安法测电阻 ,根据 I - U 关系的数据去选择器材。 ( 2 ) 测定 I - U 关系曲线 ,需要电压从零开始变化 ,故滑动变阻器采用分压式。 ( 3 ) 由题图可知电流等大

7、时 R A R B = 2 5 ,则可知功率之比为 2 5 。 答案解析关闭 ( 1 ) A C D E F H ( 2 ) 电路如图 ( 3 ) 2 5 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练 核心考点 点一 考点 二 考点 三 思路引导 根据图中什么信息选取器材 ? 滑动变阻器采取什么连接形式 ? 为什么 ? 两个热敏电阻串联后有何特征 ? 提示 :根据图中两热敏电阻的电压值和电流值选取器材 ; 提示 :滑动变阻器采取分压连接形式 ,因为图中电压数据是从零开始测量的 ; 提示 :两个热敏电阻串联后通过的电流相同 ,两电压之和等于 7 V 。 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练 核心考点 点一 考点 二 考点 三 规律总结 本题为描绘电学元件伏安特性曲线的基本实验考查 ,是通过已经描绘出来的伏安特性曲线来逆向思考实验器材的选取、电路的连接等问题 ,所以考生必须准确理解该基本实验的实验目的、实验原理、实验步骤、实验电路连接、实验数据收集整理等各实验要素及其相互联系。 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练

8、 核心考点 点一 考点二 考点 三 考点二实验数据分析和处理 例 2 我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨 , 能导电。某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验 , 得到如下数据 ( I 和 U 分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压 ): U/ V 0 . 00 0 . 40 0 . 80 1 . 20 1 . 60 2 . 00 I/ A 0 . 00 0 . 10 0 . 18 0 . 28 0 . 38 0 . 4 8 实验室提供如下器材 : A . 电流表 量程 0 0 . 6 A , 内阻约为 1 . 0 ) B . 电流表 量程 0 3 A , 内阻约为 0 . 1 ) C . 电压表 量程 0 3 V , 内阻 3 D . 电压表 量程 0 15 V , 内阻 15 E . 滑动变阻器 阻值 0 1 0 , 额定电流 2 A ) F . 滑动变阻器 阻值 0 2 额定电流 0 . 5 A ) 实验 8 描绘小电珠的伏安特性曲线 知识梳理 核心考点 对应演练 核心考点 点一 考点二 考点 三 ( 1 ) 除长约 14 c m 的中华绘图 2B 铅笔芯、稳压直流电源 E ( 6 V ) 、开关和带夹子的导线若干外 , 还需选用的其他器材有 ( 填选项前字母 ); ( 2 ) 在虚线框中画出实验电路图 ; ( 3 ) 根据表格中数据在下图所示的坐标纸上画出铅笔芯的 I - U 图线。 答案 解析 解析关闭 由表格中数据可知 ,电流表选择量程为 0 0 . 6 A ,电压表选择量程为 0 3 V 即可 ;要求铅笔芯两端的电压从零开始调节 ,滑动变阻器应采用分压式接法 ,滑

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