高考物理一輪復(fù)習(xí) 第7章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)8 描繪小電珠的伏安特性曲線課件.ppt

《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第7章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)8 描繪小電珠的伏安特性曲線課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第7章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)8 描繪小電珠的伏安特性曲線課件.ppt（39頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

實(shí)驗(yàn)八描繪小電珠的伏安特性曲線 注意事項(xiàng)1 電流表外接法 本實(shí)驗(yàn)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 滑動變阻器應(yīng)采用分壓式連接本實(shí)驗(yàn)要作出I U圖象 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 保護(hù)元件安全 為保護(hù)元件不被燒毀 開關(guān)閉合前變阻器滑片應(yīng)位于圖中的a端 加在小電珠兩端的電壓不要超過其額定電壓 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 使測得的電流值大于真實(shí)值 2 測量時(shí)讀數(shù)帶來誤差 3 在坐標(biāo)紙上描點(diǎn) 作圖帶來誤差 熱點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理的理解和電路的連接 例1 有一個(gè)小電珠上標(biāo)有 4V 2W 的字樣 現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)電珠的I U圖線 現(xiàn)有下列器材供選用 A 電壓表 0 5V 內(nèi)阻10k B 電壓表 0 15V 內(nèi)阻20k C 電流表 0 3A 內(nèi)阻0 4 D 電流表 0 0 6A 內(nèi)阻1 0 E 滑動變阻器 10 2A F 滑動變阻器 500 1A G 學(xué)生電源 直流6V 開關(guān) 導(dǎo)線若干 1 實(shí)驗(yàn)時(shí) 選用圖甲而不選用圖乙的電路圖來完成實(shí)驗(yàn) 請說明理由 圖1 2 實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用 電流表應(yīng)選用 滑動變阻器應(yīng)選用 用序號字母表示 3 把圖2中所示的實(shí)驗(yàn)器材按圖1用筆畫線代替導(dǎo)線連接成實(shí)物電路圖 圖2 3 按圖1連接實(shí)物電路 如圖所示 答案 1 描繪電珠的I U圖線所測數(shù)據(jù)需從零開始 并要多取幾組數(shù)據(jù) 2 ADE 3 見解析圖 變式訓(xùn)練 1 2016 江西上饒中學(xué)一模 在 描繪小燈泡的伏安特性曲線 的實(shí)驗(yàn)中 除標(biāo)有 6V 1 5W 的小燈泡 導(dǎo)線和開關(guān)外 還有 A 直流電源6V 內(nèi)阻不計(jì) B 直流電流表0 3A 內(nèi)阻0 1 以下 C 直流電流表0 300mA 內(nèi)阻約為5 D 直流電壓表0 15V 內(nèi)阻約為15k E 滑動變阻器 10 2A F 滑動變阻器 1k 0 5A 實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能多測幾次 圖3 1 實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用 滑動變阻器應(yīng)選用 均用序號表示 2 試按要求在虛線方框3甲中畫出電路圖 3 根據(jù)電路圖將圖乙中所示器材連成實(shí)驗(yàn)電路 解析 1 小燈泡的額定電流為0 25A 估算其電阻為24 故為精確測量 電流表選C 為方便調(diào)節(jié) 滑動變阻器選E 2 小燈泡內(nèi)阻較小 故電流表采用外接法 滑動變阻器電阻相對燈泡較小 小燈泡兩端的電壓又要從零開始調(diào)節(jié) 故滑動變阻器選用分壓式接法 3 實(shí)物圖連接可以根據(jù)分壓式接法先把滑動變阻器下面兩個(gè)接線柱直接連在電源和開關(guān)兩端 再考慮小燈泡和電流表串聯(lián)的一端接在滑動變阻器的上接線柱上 另一端接在開關(guān)離電源遠(yuǎn)的那個(gè)接線柱上 最后連接電壓表 要注意電流進(jìn)出電表必須正進(jìn)負(fù)出 答案 1 CE 2 如圖所示 3 如圖所示 熱點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析 例2 2015 福建理綜 19 2 某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小 實(shí)驗(yàn)器材如圖4甲所示 現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接 實(shí)驗(yàn)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(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接 圖4 某次測量 電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示 則電流表的示數(shù)為 A 該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示 根據(jù)圖線判斷 將 只相同的小電珠并聯(lián)后 直接與電動勢為3V 內(nèi)阻為1 的電源組成閉合回路 可使小電珠的總功率最大 其總功率的值約為 W 保留兩位小數(shù) 答案 連線如圖 0 44 42 25 變式訓(xùn)練 2 小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大 某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象 用實(shí)驗(yàn)來描繪小燈泡的伏安特性曲線 實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材有 A 小燈泡 2 5V 1 2W B 電流表 量程0 0 6A 內(nèi)阻r 1 C 電壓表 量程0 3V 內(nèi)阻未知 D 滑動變阻器R2 0 5 額定電流1A E 電源 E 3V 內(nèi)阻不計(jì) F 定值電阻R0 阻值6 G 開關(guān)一個(gè)和導(dǎo)線若干 1 要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化 且能盡量減小系統(tǒng)誤差 在虛線框內(nèi)畫出完整的實(shí)驗(yàn)電路圖 圖5 2 按照正確的電路圖 該同學(xué)測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下 I是電流表的示數(shù) U是電壓表的示數(shù) U燈是小燈泡兩端的實(shí)際電壓 請通過計(jì)算補(bǔ)全表格中的空格 然后在如圖5坐標(biāo)紙中畫出小燈泡的伏安特性曲線 解析 1 要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化 故采用滑動變阻器的分壓式接法 本題電流表的內(nèi)阻已知為1 其內(nèi)壓降可算出 為了盡量減小系統(tǒng)誤差 故采用電流表內(nèi)接法 實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示 甲 2 小燈泡兩端的電壓等于電壓表的讀數(shù)減去電流表兩端的電壓 因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻為1 故電流表兩端的電壓值與電流表的讀數(shù)相等 小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示 乙答案見解析 熱點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)的拓展與創(chuàng)新以本實(shí)驗(yàn)為背景 通過改變實(shí)驗(yàn)條件 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)置題目 不脫離教材而又不拘泥教材 體現(xiàn)開放性 探究性等特點(diǎn) 1 以實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)方法為基礎(chǔ) 探究小燈泡功率與電壓的關(guān)系 2 實(shí)驗(yàn)對象的變遷 3 數(shù)據(jù)處理方式的改進(jìn)采用 DIS 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理 例3 2015 廣東理綜 34 2 某實(shí)驗(yàn)小組研究兩個(gè)未知元件X和Y的伏安特性 使用的器材包括電壓表 內(nèi)阻約為3k 電流表 內(nèi)阻約為1 定值電阻等 圖6 使用多用電表粗測元件X的電阻 選擇 1 歐姆擋測量 示數(shù)如圖6 a 所示 讀數(shù)為 據(jù)此應(yīng)選擇圖6中的 填 b 或 c 電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 連接所選電路 閉合S 滑動變阻器的滑片P從左向右滑動 電流表的示數(shù)逐漸 填 增大 或 減小 依次記錄電流及相應(yīng)的電壓 將元件X換成元件Y 重復(fù)實(shí)驗(yàn) 圖7 圖7 a 是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U I圖線 由圖可判斷元件 填 X 或 Y 是非線性元件 該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R 21 的定值電阻 測量待測電池的電動勢E和內(nèi)阻r 電路如圖7 b 所示 閉合S1和S2 電壓表讀數(shù)為3 00V 斷開S2 讀數(shù)為1 00V 利用圖7 a 可算得E V r 結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字 視電壓表為理想電壓表 解析 歐姆表的讀數(shù)R 示數(shù) 倍率 得R 10 根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路產(chǎn)生誤差的原因知應(yīng)選用電流表外接 故選擇 b 電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 滑動變阻器的滑片P從左向右滑動 R左增大 待測電阻兩端的電壓增大 所以電流表的示數(shù)增大 根據(jù)伏安特性曲線知 X為線性元件 Y為非線性元件 且RX 10 由閉合電路歐姆定律 答案 10b 增大 Y 3 20 50 變式訓(xùn)練 3 2013年12月14日晚上9點(diǎn)14分左右嫦娥三號月球探測器平穩(wěn)降落在月球虹灣 并在4分鐘后展開太陽能電池帆板 這是中國航天器第一次在地外天體成功軟著陸 中國成為繼美國 前蘇聯(lián)之后第三個(gè)實(shí)現(xiàn)月面軟著陸的國家 太陽能電池在有光照時(shí) 可以將光能轉(zhuǎn)化為電能 在沒有光照時(shí) 可以視為一個(gè)電學(xué)器件 某實(shí)驗(yàn)小組用測繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)方法 探究一個(gè)太陽能電池在沒有光照時(shí) 沒有儲存電能 的I U特性 所用的器材包括 太陽能電池 電源E 電流表A 電壓表V 滑動變阻器R 開關(guān)S及導(dǎo)線若干 1 為了達(dá)到上述目的 應(yīng)選用圖8中的哪個(gè)電路圖 填 甲 或 乙 圖8 2 該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù) 描點(diǎn)繪出了如圖9所示的I U圖象 由圖可知 當(dāng)電壓小于2 0V時(shí) 太陽能電池的電阻 填 很大 或 很小 當(dāng)電壓為2 8V時(shí) 太陽能電池的電阻約為 保留兩位有效數(shù)字 圖9答案 1 甲 2 很大1 0 103 1 在做 描繪小燈泡的伏安特性曲線 的實(shí)驗(yàn)時(shí) 所用器材有 電動勢為6V的電源 額定電壓為2 5V的小燈泡 以及符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動變阻器 電流表 電壓表 開關(guān)和導(dǎo)線 要求能測出盡可能多的數(shù)據(jù) 圖10甲所示是沒有連接完的實(shí)物電路 已連接好的導(dǎo)線有a b c d e f六根 圖10 1 請你用筆畫線代替導(dǎo)線 將實(shí)物電路連接完整 2 連好電路 閉合開關(guān) 移動滑片P到某處 電壓表的示數(shù)為2 2V 若要測量小燈泡的額定功率 應(yīng)將滑片P向 填 左 或 右 端滑動 3 通過移動滑片P 分別記下了多組對應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù) 并繪制成了如圖乙所示的U I圖線 根據(jù)U I圖線提供的信息 可計(jì)算出小燈泡的額定功率為 W 4 小燈泡的U I圖線是曲線而不是過原點(diǎn)的直線 原因是 解析 1 小燈泡的電阻很小 因此采用電流表外接法 實(shí)驗(yàn)時(shí) 要求小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓 滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法 實(shí)物電路如答案圖所示 2 將滑片P向右端滑動 可以增大燈泡兩端的電壓 3 根據(jù)U I圖象可知 U 2 5V時(shí) I 0 2A 所以小燈泡的額定功率為P UI 0 5W 4 U I圖線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示燈絲的電阻 圖線是曲線而不是過原點(diǎn)的直線 這是因?yàn)闊艚z的電阻會隨溫度的升高而增大 答案 1 如圖所示 2 右 3 0 5 4 燈絲的電阻會隨溫度的升高而增大 2 在 描繪小燈泡的伏安特性曲線 的實(shí)驗(yàn)中 1 某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到了8組數(shù)據(jù) 且已經(jīng)描在了圖11所示的I U坐標(biāo)系中 請?jiān)趫D11中畫出小燈泡的伏安特性曲線 2 請?jiān)趫D12中選出該實(shí)驗(yàn)正確的實(shí)驗(yàn)電路圖 選填 甲 或 乙 圖11圖12 3 根據(jù)所選電路圖 請?jiān)趫D13中用筆畫線代替導(dǎo)線 把實(shí)驗(yàn)儀器連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路 圖13 4 由伏安特性曲線知 該小燈泡的電阻隨電壓的升高而 選填 增大 減小 或 不變 5 根據(jù)伏安特性曲線 可判斷出圖中正確的關(guān)系圖象是 圖中P為小燈泡的功率 I為通過小燈泡的電流 解析 1 如圖a所示 2 觀察小燈泡的I U圖象 可以看出實(shí)驗(yàn)是從電壓為零時(shí)開始描點(diǎn) 說明電壓從零開始調(diào)節(jié) 所以滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法 因此甲圖所示電路正確 3 電路實(shí)物連接圖如圖b所示 答案 1 圖見解析 2 甲 3 圖見解析 4 增大 5 D