新高考物理大一轮复习实验八描绘小电珠的伏安特性曲线讲课文档
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第十五页，共30页。
(1)甲同学设计了如图 S8-5 甲所示的电路来进行测量， 当通过 L 的电流为 0.46 A 时，电压表的示数如图乙所示， 其读数为________V，此时 L 的电阻为________Ω.
采用限流式接法． ②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不
能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法． ③没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两
者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素，采用限流式 接法．
第十四页，共30页。
⊙典例剖析
例 1：(2016 年贵州遵义三模)某学习小组的同学拟探究
第十页，共30页。
考点 1 滑动变阻器的分压式与限流式的接法
⊙重点归纳
1．两种控制电路的比较
控制方式
限流式
分压式
电路组成
负载 RL 上电 压调节范围
RLR＋LR0E≤UL≤E
第十一页，共30页。
0≤UL≤E
（续表）
控制方式
限流式
分压式
负载 RL 上电流调节 范围
RL＋E R0≤IL≤REL
0≤IL≤REL
甲
乙
图 S8-3
第七页，共30页。
(3)根据实验数据，画出的小灯泡的 I-U 图线如图 S8-4 所示，由此可确定小灯泡在电压为 2.5 V 时的实际功率为 ________．(计算结果保留 3 位有效数字)
图 S8-4 (4)已知小灯泡灯丝在 27 ℃时的电阻是 1.5 Ω，并且其 阻值与灯丝温度的关系为 R＝k(273＋t ℃)，k 为比例常数，
“小灯泡 L 的伏安特性曲线”，可供选用的器材如下：
小灯泡 L，规格“4.0 V 0.7 A”； 电流表 ，量程 0～3 A，内阻约为 0.1 Ω； 电流表 ，量程 0～0.6 A，内阻 r2＝0.2 Ω； 电压表 ，量程 0～3 V，内阻 rV＝9 kΩ； 标准电阻 R1，阻值 1 Ω； 标准电阻 R2，阻值 3 kΩ； 滑动变阻器 R，阻值范围 0～10 Ω； 学生电源 E，电动势 6 V，内阻不计； 开关 S 及导线若干．
(4)断开开关，整理好器材．
第四页，共30页。
数据分析
(1)在坐标纸上以 U 为横轴，以 I 为纵轴，并选取适当
的单位．
(2)用描点法在坐标纸上标出各组 I、U 值的对应点位
置．
(3)用平滑曲线将各点依次连接起来． (4)分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律.
次序/n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压/U 电流/I
第五页，共30页。
实验分析 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 路的影响会带来误差．
(2)在坐标纸上描点、作图会带来误差． 注意事项
(1)为减小实验误差，测量电路应采用电流表外接法．
(2)为使小灯泡上的电压能从零开始连续变化，滑动变
阻器应采用分压式连接．
第六页，共30页。
【基础检测】
实验步骤 (1)按电路图连接好电路．实验电路图如图 S8-1 所示；
实物接线图如图 S8-2 所示．
图 S8-1
第三页，共30页。
图 S8-2
(2)检查无误后，将滑片调节至最左边附近，闭合开关，
读出一组 U、I 值，记录在表格中．
(3)再向右依次调节滑动变阻器的滑片到不同位置，读
出十组不同的 U、I 值，记录在表格中．
(因为若用限流法，RL 两端电压变化不明显)．
③若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值 仍超过 RL 的额定值时，只能采用分压接法．
第十三页，共30页。
(2)下列情况可选用限流式接法 ①测量时电路的电流或电压没有要求从零开始连续调
节，只是小范围内测量，且 RL 与 R0 接近或 RL 略小于 R0，
闭合开关前触头应
b端
a端
处位置
比较
(1)分压电路调节范围较大； (2)限流电路能耗较小
第十二页，共30页。
2.两种控制电路的选择 (1)下列三种情况必须选用分压式接法 ①要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始 可连续调节时(如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表 等电路)． ②当用电器的电阻 RL 远大于滑动变阻器的最大值 R0， 且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时
某同学用如图 S8-3 甲所示的电路测绘额定电压为 3.0
V 的小灯泡 I-U 图线，并研究小灯泡的实际功率与所加电压
的关系．
(1)根据电路图，用笔
画线代替导线，将图乙中
的实物图连成完整的实验
电路．
(2)开关 S 闭合之前，
图甲中滑动变阻器 R 的滑 片应置于________(填“a 端” “b 端”或“ab 的正中间”)．
倍到几十倍．它的伏安特性曲线并不是一条______直__线，即 灯丝的电阻是非___线__性___的．本实验通过描绘伏安特性曲 线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内其阻值 的变化，从而了解它的导电特性．
第二页，共30页。
实验器材
小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、
导线、坐标纸． 实验过程
新高考物理大一轮复习课件实验八描绘小电珠的伏安特性 曲线PPT
第一页，共30页。
实验准备 实验目的
通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线 的变化规律．
实验原理
金属导体的电阻率随温度升高而___增__大___，从而使得 金属导体的电阻随___温__度___变化而发生相应的变化．一个 灯泡，不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可能相差几
根据 I-U 图线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝温度约为 ________℃.
第八页，共30页。
解析：(1)根据电路图，可得实物图的连线如图 D38 所 示．
图 D38 (2)开关 S 闭合之前，应使小灯泡两端的电压最小，故 滑动变阻器 R 的滑片应置于 a 端．
第九页，共30页。
(3)由小灯泡的 I-U 图线可知，当电压为 2.5 V 时，通过 小灯泡的电流约为 0.34 A，故小灯泡的实际功率 P＝UI＝ 2.5×0.34 W＝0.85 W.
(4)由小灯泡的 I-U 图线可知，当小灯泡正常工作时， 电压 U0＝3.0 V，电流 I0＝0.37 A，灯丝的电阻 R0＝UI00＝03..307 Ω＝8.11 Ω，则有 1.5＝k(273＋27 ℃)，8.11＝k(273＋t ℃)， 解得 t＝1349 ℃.
答案：(1)如图 D38 所示． (2)a 端 (3)0.85 W (4)1349
(1)甲同学设计了如图 S8-5 甲所示的电路来进行测量， 当通过 L 的电流为 0.46 A 时，电压表的示数如图乙所示， 其读数为________V，此时 L 的电阻为________Ω.
采用限流式接法． ②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不
能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法． ③没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两
者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素，采用限流式 接法．
第十四页，共30页。
⊙典例剖析
例 1：(2016 年贵州遵义三模)某学习小组的同学拟探究
第十页，共30页。
考点 1 滑动变阻器的分压式与限流式的接法
⊙重点归纳
1．两种控制电路的比较
控制方式
限流式
分压式
电路组成
负载 RL 上电 压调节范围
RLR＋LR0E≤UL≤E
第十一页，共30页。
0≤UL≤E
（续表）
控制方式
限流式
分压式
负载 RL 上电流调节 范围
RL＋E R0≤IL≤REL
0≤IL≤REL
甲
乙
图 S8-3
第七页，共30页。
(3)根据实验数据，画出的小灯泡的 I-U 图线如图 S8-4 所示，由此可确定小灯泡在电压为 2.5 V 时的实际功率为 ________．(计算结果保留 3 位有效数字)
图 S8-4 (4)已知小灯泡灯丝在 27 ℃时的电阻是 1.5 Ω，并且其 阻值与灯丝温度的关系为 R＝k(273＋t ℃)，k 为比例常数，
“小灯泡 L 的伏安特性曲线”，可供选用的器材如下：
小灯泡 L，规格“4.0 V 0.7 A”； 电流表 ，量程 0～3 A，内阻约为 0.1 Ω； 电流表 ，量程 0～0.6 A，内阻 r2＝0.2 Ω； 电压表 ，量程 0～3 V，内阻 rV＝9 kΩ； 标准电阻 R1，阻值 1 Ω； 标准电阻 R2，阻值 3 kΩ； 滑动变阻器 R，阻值范围 0～10 Ω； 学生电源 E，电动势 6 V，内阻不计； 开关 S 及导线若干．
(4)断开开关，整理好器材．
第四页，共30页。
数据分析
(1)在坐标纸上以 U 为横轴，以 I 为纵轴，并选取适当
的单位．
(2)用描点法在坐标纸上标出各组 I、U 值的对应点位
置．
(3)用平滑曲线将各点依次连接起来． (4)分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律.
次序/n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 电压/U 电流/I
第五页，共30页。
实验分析 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 路的影响会带来误差．
(2)在坐标纸上描点、作图会带来误差． 注意事项
(1)为减小实验误差，测量电路应采用电流表外接法．
(2)为使小灯泡上的电压能从零开始连续变化，滑动变
阻器应采用分压式连接．
第六页，共30页。
【基础检测】
实验步骤 (1)按电路图连接好电路．实验电路图如图 S8-1 所示；
实物接线图如图 S8-2 所示．
图 S8-1
第三页，共30页。
图 S8-2
(2)检查无误后，将滑片调节至最左边附近，闭合开关，
读出一组 U、I 值，记录在表格中．
(3)再向右依次调节滑动变阻器的滑片到不同位置，读
出十组不同的 U、I 值，记录在表格中．
(因为若用限流法，RL 两端电压变化不明显)．
③若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值 仍超过 RL 的额定值时，只能采用分压接法．
第十三页，共30页。
(2)下列情况可选用限流式接法 ①测量时电路的电流或电压没有要求从零开始连续调
节，只是小范围内测量，且 RL 与 R0 接近或 RL 略小于 R0，
闭合开关前触头应
b端
a端
处位置
比较
(1)分压电路调节范围较大； (2)限流电路能耗较小
第十二页，共30页。
2.两种控制电路的选择 (1)下列三种情况必须选用分压式接法 ①要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始 可连续调节时(如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表 等电路)． ②当用电器的电阻 RL 远大于滑动变阻器的最大值 R0， 且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时
某同学用如图 S8-3 甲所示的电路测绘额定电压为 3.0
V 的小灯泡 I-U 图线，并研究小灯泡的实际功率与所加电压
的关系．
(1)根据电路图，用笔
画线代替导线，将图乙中
的实物图连成完整的实验
电路．
(2)开关 S 闭合之前，
图甲中滑动变阻器 R 的滑 片应置于________(填“a 端” “b 端”或“ab 的正中间”)．
倍到几十倍．它的伏安特性曲线并不是一条______直__线，即 灯丝的电阻是非___线__性___的．本实验通过描绘伏安特性曲 线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内其阻值 的变化，从而了解它的导电特性．
第二页，共30页。
实验器材
小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、
导线、坐标纸． 实验过程
新高考物理大一轮复习课件实验八描绘小电珠的伏安特性 曲线PPT
第一页，共30页。
实验准备 实验目的
通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线 的变化规律．
实验原理
金属导体的电阻率随温度升高而___增__大___，从而使得 金属导体的电阻随___温__度___变化而发生相应的变化．一个 灯泡，不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可能相差几
根据 I-U 图线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝温度约为 ________℃.
第八页，共30页。
解析：(1)根据电路图，可得实物图的连线如图 D38 所 示．
图 D38 (2)开关 S 闭合之前，应使小灯泡两端的电压最小，故 滑动变阻器 R 的滑片应置于 a 端．
第九页，共30页。
(3)由小灯泡的 I-U 图线可知，当电压为 2.5 V 时，通过 小灯泡的电流约为 0.34 A，故小灯泡的实际功率 P＝UI＝ 2.5×0.34 W＝0.85 W.
(4)由小灯泡的 I-U 图线可知，当小灯泡正常工作时， 电压 U0＝3.0 V，电流 I0＝0.37 A，灯丝的电阻 R0＝UI00＝03..307 Ω＝8.11 Ω，则有 1.5＝k(273＋27 ℃)，8.11＝k(273＋t ℃)， 解得 t＝1349 ℃.
答案：(1)如图 D38 所示． (2)a 端 (3)0.85 W (4)1349