描绘小电珠伏安特性曲线

1、物理 人教版（安徽专用）基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练基本实验要求基本实验要求1 实验原理实验原理(1) 测多组小电珠的测多组小电珠的U、I，并绘出，并绘出IU图象；图象；(2) 由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系2 实验器材实验器材小小电珠电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表、电压表“03 V15 V”、电流表电流表“00.6 A3 A”、滑动变阻器、学生电源、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔开关、导线若干、坐标纸、铅笔3 实验步骤实验步骤(1) 画出电路图画出电路图(如图甲如图甲)(2)

2、 将小将小电珠电珠、电流表、电压表、滑、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图乙所示电路连接成如实验原理图乙所示电路图甲图甲图乙图乙基础回放基础回放要点整合要点整合基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练(3)测量与记录测量与记录移动滑动变阻器触头位置，测出移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值组左右不同的电压值U和电流值和电流值I，并将测量数据，并将测量数据填入自己设计的表格中填入自己设计的表格中(4)数据处理数据处理在坐标纸上以在坐标纸上以U为横轴，为横轴，I为纵轴，为纵轴，建立直角坐标系

3、建立直角坐标系在坐标纸上描出各组数据所对应的点在坐标纸上描出各组数据所对应的点将描出的点用平滑的曲线连接起来，将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小就得到小电珠电珠的伏安特性曲线的伏安特性曲线 4实验器材选取实验器材选取(1)原则：安全；精确；操作方便原则：安全；精确；操作方便(2)具体要求具体要求电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流干电池中电流一般不允许超过电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流干电池中电流一般不允许超过0.6 A.用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最

4、大值电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值从便于操作来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用小从便于操作来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用小阻值滑动变阻器阻值滑动变阻器基础回放基础回放要点整合要点整合基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练规律方法总结规律方法总结1 滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较2. 两种接法的适用条件两种接法的适用条件(1)限流式接法适合测量阻值限流式接法适合测量阻值较小的电阻较小的电阻(跟滑动变阻器的跟滑动变阻器的总电阻相

5、比相差不多或比滑总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小动变阻器的总电阻还小)(2)分压式接法适合测量阻值分压式接法适合测量阻值较大的电阻较大的电阻(一般比滑动变阻一般比滑动变阻器的总电阻要大器的总电阻要大) 3 注意事项注意事项(1)电流表外接法：本实验中被测小电流表外接法：本实验中被测小电珠电珠的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法表外接法(2)滑动变阻器应采用分压式接法：本实验要作出滑动变阻器应采用分压式接法：本实验要作出UI图象，要求测出多组包括零在图象，要求测出多组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压式接法内的电流、电压值

6、，故控制电路必须采用分压式接法基础回放基础回放要点整合要点整合基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练(3)保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前滑动变保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最大电阻处，加在小电珠两端的电压不要阻器的滑片应位于最大电阻处，加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压超过其额定电压4误差分析误差分析(1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的响会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的

7、电流值大于真实值电流值大于真实值(2)测量时读数带来误差测量时读数带来误差(3)在坐标纸上描点、作图带来误差在坐标纸上描点、作图带来误差.基础回放基础回放要点整合要点整合基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练考点一对实验原理和电路设计的考查考点一对实验原理和电路设计的考查 甲同学设计了如图甲同学设计了如图1甲所示的电路甲所示的电路来进行测量，当通过来进行测量，当通过L的电流为的电流为0.46 A时，电压表的示数如图乙所示，此时时，电压表的示数如图乙所示，此时L的电阻为的电阻为_.52.3V甲甲乙乙图图1课堂探究课堂探究考点突破考点突破基础回放基础回放课堂探究课

8、堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练乙同学又设计了如图乙同学又设计了如图2所示的电路来所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在时，加在L上的电压值是上的电压值是_ V.4图图2课堂探究课堂探究考点突破考点突破基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练学习小组认为要想更准确地描绘学习小组认为要想更准确地描绘出出L完整的伏安特性曲线，需要重完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路请你在乙同学的基础新设计电路请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图上利用所供器材，在图3所示的虚所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图线框内补

9、画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号上标明所选器材代号图图3课堂探究课堂探究考点突破考点突破基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练考点二对仪器选取、图象描绘及数据处理的考查考点二对仪器选取、图象描绘及数据处理的考查(1)在下面所给的虚线框中画出在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择指出上述器材中，电流表选择_(填填“A1”或或“A2”)；滑动变阻器选择滑动变阻器选择_(填填“R1”或或“R2”)A2R1课堂探究课堂探究考点突破考点突破基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂

10、训练随堂训练(2)在实验过程中，该同学将电珠两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到在实验过程中，该同学将电珠两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23 V时，时，发现发现电珠电珠亮度很暗，当达到亮度很暗，当达到2.70 V时，发现时，发现电珠电珠已过亮，便立即断开开关，并将所测已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中数据记录在下边表格中.次数1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310请你根据实验数据在图请你根据实验数据在图4中作出电珠的中作出电珠的UI图线图线(3)由图象得出该由图象得出该电珠电珠的额

11、定电压应为的额定电压应为_V；这一结果大于；这一结果大于1.23 V，其，其原因是原因是 2.5 电珠冷态电阻小于正常工作时的电珠冷态电阻小于正常工作时的电阻电阻( (或电珠电阻随温度升高而或电珠电阻随温度升高而变大变大) ) 课堂探究课堂探究考点突破考点突破图图4基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练43电学实验电路设计的思路与方法电学实验电路设计的思路与方法 1 首先应明确题目的要求，看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理首先应明确题目的要求，看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理 规律，或要求设计达到何种标准的电路等其设计原则是：安全、方

12、便、经济规律，或要求设计达到何种标准的电路等其设计原则是：安全、方便、经济3 3在控制电在控制电 路中，滑路中，滑 动变阻器动变阻器 有分压式、有分压式、 限流式两限流式两 种接法种接法 若变阻器阻值较小，一般设计为分压式若变阻器阻值较小，一般设计为分压式若变阻器阻值较大，一般设计为限流式若变阻器阻值较大，一般设计为限流式在二者都可行时，在二者都可行时，应先考虑限流方式应先考虑限流方式下面三种情形必须设下面三种情形必须设计为分压式接法：计为分压式接法：(1)数据要求从数据要求从0开始变化；开始变化；(2)变阻器阻值太小，限流限不住变阻器阻值太小，限流限不住(3)调节变阻器时，不能获取有区分度的

13、调节变阻器时，不能获取有区分度的多组数据多组数据学科素养培养学科素养培养基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练【例例3】某课外研究小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件，图某课外研究小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件，图5甲甲 为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证 该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：器材（代号）器材（代号） 规规 格格电流表（电流表（A1） 量程量程0-50 mA，内阻约为，内阻约为50 电流表（电流表（A2

14、） 量程量程0-200 mA，内阻约为，内阻约为10电压表（电压表（V1） 量程量程0-3 V，内阻约为，内阻约为10 k 电压表（电压表（V2） 量程量程0-15 V，内阻约为，内阻约为25 k 滑动变阻器（滑动变阻器（R1） 阻值范围阻值范围0-15，允许最大电流，允许最大电流1 A滑动变阻器（滑动变阻器（R2） 阻值范围阻值范围0-1 k，允许最大电流，允许最大电流100 mA直流电源（直流电源（E） 输出电压输出电压6 V ,内阻不计内阻不计开关（开关（S）导线若干导线若干学科素养培养学科素养培养基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练图图5(1)为了提

15、高实验结果的准确程度，为了提高实验结果的准确程度，电流表应选用电流表应选用 ；电压表应；电压表应选用选用 ；滑动变阻器应选；滑动变阻器应选用用 .(以上均填器材代号以上均填器材代号)(2)为了达到上述目的，请在乙图中画为了达到上述目的，请在乙图中画出正确的实验电路原理图，并标明所出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号用器材的代号乙乙看图象，确定看图象，确定 和和 的大致量程的大致量程结合图象，确定电路要连成分压式，结合图象，确定电路要连成分压式，确定滑动变阻器用较小的阻值的确定滑动变阻器用较小的阻值的A2V1R1点击可查看实点击可查看实验器材验器材看图象，估电阻，大约是几十欧，远小于看图

16、象，估电阻，大约是几十欧，远小于RV，确定电路表外接法，同时由电压，确定电路表外接法，同时由电压U是连是连续变化的，变阻器一定连成分压式续变化的，变阻器一定连成分压式器材（代号）器材（代号） 规规 格格电流表（电流表（A1） 量程量程0-50 mA，内阻约为，内阻约为50电流表（电流表（A2） 量程量程0-200 mA，内阻约为，内阻约为10电压表（电压表（V1） 量程量程0-3 V，内阻约为，内阻约为10 k 电压表（电压表（V2） 量程量程0-15 V，内阻约为，内阻约为25 k 滑动变阻器（滑动变阻器（R1） 阻值范围阻值范围0-15，允许最大电流，允许最大电流1 A滑动变阻器（滑动变阻

17、器（R2）阻值范围）阻值范围0-1 k，允许最大电流，允许最大电流100 mA直流电源（直流电源（E） 输出电压输出电压6 V ,内阻不计内阻不计开关（开关（S）导线若干导线若干学科素养培养学科素养培养基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练（3）若发现实验测得的伏安特性曲线）若发现实验测得的伏安特性曲线与图中的曲线基本吻合，则该元件的与图中的曲线基本吻合，则该元件的电阻阻值随电压的增大而电阻阻值随电压的增大而 ,（选填（选填“增大增大”、“减小减小”或或“不不变变”），当），当该电器元件两端电压该电器元件两端电压U=20 V时原件消耗时原件消耗的电功率为的电功

18、率为 W. 图线与原点连线的斜率为电阻的倒数图线与原点连线的斜率为电阻的倒数减小减小找到找到U=2.0 V时对应的时对应的I值，由值，由P=UI求电功率求电功率0.12学科素养培养学科素养培养基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练12345随堂训练随堂训练能力达标能力达标基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图在虚线框中画出与实物电路相应的电路图 图图6 6随堂训练随堂训练能力达标能力达标12345基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练(2)在虚线框中画

19、出与实物电路相应的电路图在虚线框中画出与实物电路相应的电路图 使它靠近滑动变阻器左端的接线柱使它靠近滑动变阻器左端的接线柱 电流表和电压表的多组读数，直至电压达到其额定电压电流表和电压表的多组读数，直至电压达到其额定电压 增加小电珠两端的电压，记录增加小电珠两端的电压，记录随堂训练随堂训练能力达标能力达标12345图图6基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练随堂训练随堂训练能力达标能力达标12345图图7 基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练D图图7 随堂训练随堂训练能力达标能力达标12345基础回放基础回放课堂探究课堂探究

20、学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练图图8左左15增大增大随堂训练随堂训练能力达标能力达标12345图图7基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练随堂训练随堂训练能力达标能力达标12345U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.55图图10图图9基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训练U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.550.37随堂训练随堂训练能力达标能力达标12345图图10图图9基础回放基础回放课堂探究课堂探究学科素养培养学科素养培养随堂训练随堂训