高考物理一轮复习：实验八 描绘小灯泡的伏安特性曲线优质课件(1)

【尝试解答】 (1)①本实验中滑动变阻器是分压连接，分 压连线要求电压从 0 开始变化，所以初始应使电压表示数为 0， 所以先将滑片置于左端；②为能在零到额定电压间多次取值，故 使电压表的示数在 0～2.5 V 内变化，取 10 组电压电流值并记录 在表格中；(2)由实物图可知，电路连接为滑动变阻器分压连接， 电流表外接．
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、耗能低．
五、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，按下图中的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.
七、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，要严格按照读数规则 读数． 3．在坐标纸上描点、作图带来操作误差．
八、注意事项 1．电路的连接方式： (1)电流表应采用外接法：因为小电珠(3.8 V,0.3 A)的电阻很 小，与 0～0.6 A 的电流表串联时，电流表的分压影响很大． (2)滑动变阻器应采用分压式 连接：目的是使小电珠两端的 电压能从零开始连续变化． 2．闭合开关 S 前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得 电压为 零 的一端，使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化， 同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏 灯丝．
三、实验器材 小电珠(3.8 V,0.3 A)或(2.5 V,0.6 A)一个、电压表(0～3 V～15 V)与电流表 (0～0.6 A～3 A)各一个、滑动变阻器(最大阻值 20 Ω) 一个、学生低压直流电源(或电池组)、开关一个、导线若干、坐 标纸、铅笔．
四、滑动变阻器的限流接法和分压接法
1．两种接法比较
3．I－U 图线在 U0＝1.0 V 左右将发生明显弯曲，故在 U＝ 1.0 V 左右绘点要密，以防出现较大误差．
4．电流表选择 0.6 A 量程，电压表量程的选择视小电珠的 额定电压而定，即使用的若是“3.8 V,0.3 A”的小电珠，选用电压 表的 15 V 量程；若使用“2.5 V,0.6 A”的小电珠，则选用电压表的 3 V 量程．
由上表可以看出：滑动变阻器的分压式接法中，电压和电
流的调节范围很大，限流式接法较节能．
2．两种接法的选择
(2)两种接法的适用条件 限流式接法适合测量阻值 小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻 相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)． 分压式接法适合测量阻值较大 的电阻(一般比滑动变阻器的 总电阻要大)． 如果Rx很小，限流式接法中滑动变阻器分得电压较大，调 节范围也比较大．Rx很大时，分压式接法中Rx几乎不影响电压 的分配，滑片移动时，电压变化接近线性关系，便于调节．
3．移动滑动变阻器滑片位置，测出 12 组左中不同的电压值 U 和电流值 I，并将测量数据填入表格中，断开开关 S.
U(V) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 I(A)
U(V) 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8 I(A) 4.拆除电路，整理仪器．
六、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．
第七章 恒定电流
实验八 描绘小灯泡的伏安特性曲线
深化梳理 热点突破 创新实验 随堂练习
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．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起来． 2．电流表外接：因为小电珠的电阻很小，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 开始连续变 化．
曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为 2.5 V. (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灯泡灯丝 的伏安特性曲线． (2)请画出与实物电路相应的电路图．
①若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑 变动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)，则必须选用分压式接法．
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，应改用分压电路．
5．当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值记 录 I 后马上断开开头．
6．误差较大的点要舍去，I－U 图线应是平滑曲线而非折线.
热点一、实验原理及操作 (2012·高考安徽卷)下图为“测绘小灯泡伏安特性
曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为 2.5 V. (1)完成下列实验步骤：
热点一、实验原理及操作 (2012·高考安徽卷)下图为“测绘小灯泡伏安特性
方式 内容
限流接法
分压接法 对比说明
两种接法 电路R＋R0
压调节范围 ≤U≤E
0≤U≤E
分压电 路调节 范围大
方式 内容
负载R上电 流调节范围
限流接法
E R＋R0 ≤I≤ER
闭合S前触 头位置
b端
分压接法 对比说明
0≤I≤ER a端
分压电 路调节 范围大
都是为了 保护电路 元件
3．移动滑动变阻器滑片位置，测出 12 组左中不同的电压值 U 和电流值 I，并将测量数据填入表格中，断开开关 S.
U(V) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 I(A)
U(V) 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8 I(A) 4.拆除电路，整理仪器．
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.