高考物理大一轮复习 实验09 描绘小电珠的伏安特性曲线课件 新人教版.ppt

恒定电流 第八章 实验九描绘小电珠的伏安特性曲线 栏 目 导 航 一 实验目的1 描绘小电珠的伏安特性曲线 2 分析伏安特性曲线的变化规律 二 实验原理1 测多组小电珠的u i的值 并绘出i u图象 2 由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系 三 实验器材学生电源 4 6v直流 或电池组 小电珠 3 8v 0 3a 电流表 电压表 滑动变阻器 开关 坐标纸 导线若干 四 实验步骤1 确定电流表 电压表的量程 采用电流表外接法 滑动变阻器采用分压式接法 按实验原理图连接好实验电路 2 把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端 接线经检查无误后 闭合开关s 3 移动滑动变阻器滑片位置 测出12组左右不同的电压值u和电流值i 并将测量数据填入表格中 断开开关s 4 拆除电路 整理仪器 2018 银川月考 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大 某同学为研究这一现象 用实验得到如下数据 i和u分别表示小灯泡上的电流和电压 实验时用到的器材有 电压表 电流表 滑动变阻器 变化范围0 10 电源 小灯泡 电键 导线若干 1 在虚线框中画出实验电路图 要求尽量减少实验误差 2 在方格图中画出小灯泡的u i曲线 解析 1 要研究小灯泡的伏安特性曲线 需要电压从零开始 所以采用滑动变阻器的分压接法 因为小灯泡的电阻和电流表的内阻相接近 所以采用电流表的外接法 如图所示 2 将测得的数据在图象上用描点法描出来 然后用平滑的曲线连接 答案 1 图见解析 2 图见解析 一 数据处理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 以使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 二 误差分析1 由于电压表 电流表不是理想电表 电表内阻对电路的影响会带来误差 2 电流表 电压表的读数带来误差 3 在坐标纸上描点 作图带来操作误差 三 注意事项1 电流表外接法 本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小 因此测量电路必须采用电流表外接法 2 滑动变阻器应采用分压式连接本实验要作出u i图象 要求测出一组包括零在内的电流 电压值 故控制电路必须采用分压接法 3 保护元件安全 为保护元件不被烧毁 开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a端 加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压 2 实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图 a 所示 由实验曲线可知 随着电流的增加小灯泡的电阻 填 增大 不变 或 减小 灯丝的电阻率 填 增大 不变 或 减小 3 用另一电源e0 电动势4v 内阻1 00 和题给器材连接成图 b 所示的电路 调节滑动变阻器r的阻值 可以改变小灯泡的实际功率 闭合开关s 在r的变化范围内 小灯泡的最小功率为 w 最大功率为 w 结果均保留两位小数 3 当r 0时 电源路端电压与电流的关系图象如图线甲所示 此时小灯泡功率有最大值 当r 9 时 将r看作电源内阻 则等效电源内阻为10 其路端电压与电流的关系图象如图线乙所示 此时小灯泡功率有最小值 取图线甲与小灯泡伏安特性曲线交点 u1 3 66v i1 0 319a 小灯泡的最大功率p1 u1i1 1 17w 取图线乙与小灯泡伏安特性曲线交点 u2 1 77v i2 0 222a 小灯泡的最小功率p2 u2i2 0 39w 以本实验为背景 通过改变实验条件 实验仪器设置题目 不脱离教材而又不拘泥教材 体现开放性 探究性等特点 1 以实验原理及实验方法为基础 探究小灯泡功率与电压的关系 2 实验对象的变迁 3 数据处理方式的改进采用 dis 数字化实验系统进行实验数据的采集和处理 2 连接所选电路 闭合s 滑动变阻器的滑片p从左向右滑动 电流表的示数逐渐 填 增大 或 减小 依次记录电流及相应的电压 将元件x换成元件y 重复实验 3 图 c 是根据实验数据作出的u i图线 由图可判断元件 填 x 或 y 是非线性元件 4 该小组还借助x和y中的线性元件和阻值r 21 的定值电阻 测量待测电池的电动势e和内阻r 电路如图 d 所示 闭合s1和s2 电压表读数为3 00v 断开s2 读数为1 00v 可得e v r 结果均保留两位有效数字 电压表为理想电压表 解析 1 因倍率为 1 故指针所指的数字即为读数 为10 由于待测电阻的阻值比电压表的内阻小得多 故采用电流表外接的方式测量电阻 即选择b 2 滑动变阻器的滑片p