2016届高考物理一轮复习实验8描绘小电珠伏安特性曲线课件

考点一实验原理及注意事项考点二数据处理及误差分析考点三创新实验设计考点高三物理一轮复习实验八描绘小电珠的伏安特性曲线实验目的1．描绘小电珠的伏安特性曲线．2．分析曲线的变化规律．实验原理1．用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U，I)值，在U－I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来．2．电流表外接：因为小电珠电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大．滑动变阻器采用分压式：使电压能从0开始连续变化．3．滑动变阻器两种接法的对比

限流接法分压接法对比说明两种接法电路图串、并联关系不同负载R上电压调节范围

≤U≤E0≤U≤E分压电路调节范围大方式内容4.分压和限流电路的选择原则(1)若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分压式电路．负载R上电流调节范围分压电路调节范围大闭合S前触头位置b端a端都是为了保护电路元件(2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压式电路．(3)若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路．(4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、能耗低．实验器材小电珠(“4V，0.7A”或“3.8V，0.3A”)、4～6V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．实验步骤1．按图连接好实验电路．2．把滑动变阻器的滑片P调节到a端，电路经检查无误后，闭合开关S.3．改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U，记入表格内，断开开关S.4．在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流，横轴表示电压，用平滑曲线将各数据点连接起来，便得到伏安特性曲线．5．整理实验器材．误差分析1．由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差，电流表外接，则电流表示数偏大．2．测量时读数带来误差．3．在坐标纸上描点、作图带来误差．注意事项1．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．本实验要作出U－I图线，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．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．4．加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压．5．连图线时曲线要平滑，不在图线上的数据点应均匀分布在图线两侧，绝对不要画成折线．【例1】如图为“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小电珠额定电压为2.5V.(1)完成下列实验步骤：①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，____________________；②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，____________________；③断开开关……根据实验数据在方格纸上作出小电珠灯丝的伏安特性曲线．(2)在虚线框中画出实物电路相应的电路图．考点一实验原理及注意事项图片显/隐(1)①使它靠近变阻器左端的接线柱②增加小电珠两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压(2)如图所示(1)①滑动变阻器在最左端时，小电珠电压最小，为了保护小电珠不被烧坏，因此在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在最左端．②在调节滑动变阻器时，应注视电压表的示数，不能超过小电珠的额定电压．解析答案考点一实验原理及注意事项【例2】

(2015·辽宁四校模拟)由金属丝制成的电阻阻值会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，亲自动手通过实验描绘这样一个电阻器的伏安特性曲线．可供选择的实验器材有：A．待测电阻器Rx(2.5V，1.2W)B．电流表A(0～0.6A，内阻为1Ω)C．电压表V(0～3V，内阻未知)D．滑动变阻器(0～10Ω，额定电流1A)E．电源(E＝3V，内阻r＝1Ω)F．定值电阻R0(阻值5Ω)G．开关一个和导线若干考点二数据处理及误差分析(1)实验时，该同学采用电流表内接法，并且电阻器两端电压从零开始变化，请在方框内画出实验电路图．(2)按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：考点二数据处理及误差分析I/A0.150.200.250.300.350.400.450.48U/V0.250.400.600.901.251.852.503.00UR/V其中，I是电流表的示数，U是电压表的示数，UR是电阻器两端的实际电压．请通过计算补全表格中的空格，然后在坐标图中画出电阻器的伏安特性曲线．(3)该同学将本实验中的电阻器Rx以及给定的定值电阻R0二者串联起来，接在本实验提供的电源两端，则电阻器的实际功率是________W．(结果保留2位小数)(1)要使电阻器两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法．电路如下图甲所示．解析图片显/隐考点二数据处理及误差分析(1)见解析图(2)见解析图(3)0.32(2)电压表的示数减去电流表的分压即为电阻器两端的电压：UR＝U－Ir，数据如下表．电阻器的伏安特性曲线如图乙所示.(3)由UR＋I(r＋R0)＝E作出U－I图象如图乙中直线所示，由此图象与电阻器U－I图线的交点可得此时电阻器的电压UR＝0.9V，电流I＝0.35A，电阻器的实际功率为P＝UI≈0.32W.解析答案考点二数据处理及误差分析UR/V0.100.200.350.600.901.452.052.52【例3】

(2013·高考江苏卷)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用P＝UI得到电功率．实验所使用的小灯泡规格为“3.0V、1.8W”，电源为12V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10Ω.(1)准备使用的实物电路如图1所示．请将滑动变阻器接入电路的正确位置．(用笔画线代替导线)(2)现有10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选________Ω的定值电阻．(3)测量结束后，应先断开开关，拆除________两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材．考点三创新实验设计图片显/隐图1(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图2所示，请指出图象中不恰当的地方．__________________________________________________________；__