《步步高》高三物理一轮复习(江苏专用)-第4讲-实验六-描绘小灯泡的伏安特性曲线

第4讲试验六描绘小灯泡伏安特征曲线第1页第2页1．电流表外接法：本试验中被测小灯泡灯丝电阻值较小，所以测量电路必须采取电流表外接法．2．滑动变阻器应采取分压式连接

本试验要作出U­I图线，要求测出一组包含零在内电流、电压值，故控制电路必须采取分压接法．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a端．加在小电珠两端电压不要超出其额定电压．

注意事项第3页1．因为电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路影响会带来误差，电流表外接，因为电压表分流，使测得电流值大于真实值．2．测量时读数带来误差．3．在坐标纸上描点、作图带来误差．

误差分析第4页【典例1】一试验小组准备探究某种元件Q伏安特征曲线，他们设计了如图7－4－1甲所表示电路图．请回答以下问题：热点实物连线及数据处理图7－4－1第5页(1)请将图乙中实物连线按电路图补充完整．(2)考虑电表内阻影响，该元件电阻测量值________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值．(3)闭合开关S，电流表、电压表都有示数，但不论怎样移动变阻器滑片，总不能将电压表示数调为零．原因可能是图中________(填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”或“f”)处接触不良．(4)试验测得表格中7组数据．请在图7－4－2中坐标纸上作出该元件I－U图线．第6页序号电压/V电流/A10020.400.0230.800.0541.200.1251.600.2062.000.3172.400.44第7页图7－4－2第8页第9页答案

(1)如图所表示第10页(2)小于(3)f

(4)如图所表示(5)甲第11页实物连线标准1．先串后并，接线到柱，注意量程和正负．2．对限流电路，只需用笔画线代替导线，从电源正极开始，把电源、开关、滑动变阻器、“伏安法”四部分依次串联起来即可(注意电表正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处)．3．对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点电势高低，依据“伏安法”部分电表正负接线柱情况，将“伏安法”部分接入该两点间．第12页第13页A．电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)B．电流表A1(量程150mA，内阻约2Ω)C．电流表A2(量程500mA，内阻约0.6Ω)D．滑动变阻器R1(0～20Ω)E．滑动变阻器R2(0～100Ω)F．电源E(电动势4.0V，内阻不计)G．开关S和导线若干H．待测灯泡L(额定功率0.75W，额定电压未知)(1)在下面所给虚线框中画出他们进行试验电路原理图，指出上述器材中，电流表选择________(填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选择________(填“R1”或“R2”)．第14页(2)在试验过程中，该同学将灯泡两端电压由零迟缓地增加，当电压到达1.23V时，发觉灯泡亮度很暗，当到达2.70V时，发觉灯泡已过亮，便马上断开开关，并将所测数据统计在下边表格中.次数1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310第15页请你依据试验数据在图7－4－3中作出灯泡U－I图线．(3)由图象得出该灯泡额定电压应为________V；这一结果大于1.23V，其原因是_______________________________________________________________________________．图7－4－3第16页解析

(1)依据P＝I2R，估算灯泡电流大约是600mA，所以电流表应选A2；本试验要描绘出灯泡U－I图线，需要测量多组数据，所以滑动变阻器应接成份压式，所以应选阻值较小R1；小灯泡电阻不大，电流表应外接；(2)如图所表示第17页(3)由P＝UI＝0.75W，再结合图象可知U额＝2.5V；大于1.23V原因是因为灯泡冷态电阻小于正常工作时电阻．答案

(1)电路原理图如图所表示A2

R1(2)看法析图(3)2.5(2.4～2.6)灯泡冷态电阻小于正常工作时电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大)第18页电路设计及电表灵活选取【典例2】已知一个标有“2.4V，0.06A”字样电学元件R－U特征如图7－4－4所表示．某同学想利用以下可供选择试验器材，设计一个电路验证该元件电阻R随电压U改变图象．

可供选择器材有：

电流表A1(量程100mA，内阻约2Ω)；

电流表A2(量程0.3A，内阻约0.3Ω)；

电压表V1(量程1V，内阻500Ω)；

电压表V2(量程15V，内阻1kΩ)；

定值电阻R1(电阻为1kΩ)；图7－4－4第19页(1)利用试验电路测量时，该同学为了提升准确度，测量了多组数据．他在试验中应选取电流表________，电压表________，定值电阻________(填所选器材符号)．(2)在方框内画出该同学试验电路图．(3)在试验过程中，元件正常工作时电压表示数应为________V.定值电阻R2(电阻为10kΩ)；滑动变阻器R0(0～10Ω，2A)；电池E(电动势为3V，内阻很小)；导线若干和开关S一个．第20页答案

(1)A1

V1

R1

(2)如解析图所表示(3)