描绘小电珠伏安特性曲线

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考点42 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线-备战2020年高考物理考点一遍过

考点42 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线-备战2020年高考物理考点一遍过

内容要求要点解读实验九:描绘小电珠的伏安特性曲线理解实验原理,熟练运用数据处理方法,注意其他元件的伏安特性曲线,热敏电阻的阻值随温度的变化曲线。

1.实验器材:小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。

2.实验数据处理:(1)在坐标纸上以U(自变量)为横轴,I(因变量)为纵轴,建立直角坐标系。

(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点。

(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到伏安特性曲线。

3.实验注意事项:(1)由于小灯泡灯丝的电阻较小,电流表一般采用外接法。

(2)要作出I–U图象,需测出多组电压和电流的数据,甚至要求电压从零开始变化,故控制电路的滑动变阻器应采用分压式接法。

(3)电压表或电流表的量程应达到用电器的额定电流,作出的图线才能用来分析计算额定功率。

(4)电压表或电流表的指针应该能偏转到满刻度的13以上。

4.误差分析:(1)电压表和电流表读数产生的偶然误差。

(2)电流表采用外接法时,由于电压表分流,使电流表的测量值大于真实值时产生的系统误差。

(3)在坐标纸上描点、作图时产生的偶然误差。

【2019·第一次全国大联考新课标Ⅲ卷】某同学要研究一个小灯泡的伏安特性曲线,小灯泡的额定电压约为4.0 V、额定功率约为2.0 W,他根据实验室提供的实验器材设计电路,并连接了部分电路(如图所示),提供的实验器材如下:A.电压表(0~5 V,内阻10 kΩ)B.电压表(0~10 V,内阻20 kΩ)C.电流表(0~0.3 A,内阻1 Ω)D.电流表(0~0.6 A,内阻0.4 Ω)E.滑动变阻器(5 Ω,1 A)F.滑动变阻器(500 Ω,0.2 A)(1)实验中电压表应选用________,电流表应选用______,滑动变阻器应选用__________(用序号字母表示)。

(2)请将上述电路连接完整。

(3)实验结束后,根据所得的数据描绘出了小灯泡的I–U图象如图所示,由图象分析可知,当小灯泡的电阻为6 Ω时,小灯泡的实际功率为________W(保留两位有效数字);若将此小灯泡直接接在一个电动势为3.0 V,内阻为6 Ω的电源两端,则这个小灯泡的实际功率为________W(保留三位有效数字)。

原创3:实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线

原创3:实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线

(1)实验时,选用图甲而不选图乙所示的电路图来完成实验,其理由
是: 。
(2)实验中所用电压表应选用
,电流表应选用
,滑
动变阻器应选用
。(用序号字母表示)
【答案】 (1)描绘小电珠的I-U图线所测数据需从零开始,并需 要多取几组数据 (2)A D E 【解析】 (1)因实验目的是描绘小电珠的伏安特性曲线,需要多 次改变小电珠两端的电压,故采用甲图所示的分压式电路合适,这 样电压可以从零开始调节,且能方便地测多组数据。 (2)因为小电珠额定电压为4 V,0~15 V的量程太大,读数误差大,所 以电压表选0~5 V的A;小电珠的额定电流I=0.5 A,则电流表选D; 滑动变阻器F的最大阻值远大于小电珠电阻8 Ω,调节不方便,故应 选滑动变阻器E。
3.如图为某同学“测绘小电珠伏安特性曲线”的实验电路,小电 珠规格为“3.8 V 0.3 A”,各元件均能正常工作。
(1)该同学按图示连接,两电表都有示数,但电压表示数无法调节到
零。由实物连接图可知,连接电路时有问题的器材是
(请
选择器材.滑动变阻器 D.开关
(2)请在方框中画出能解决(1)中所存在问题的实验电路图;
(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图像如图 所示。
典例剖析
典例1 在做“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供 了如下器材: A.小电珠(3 V,1.5 W) B.电压表(量程3 V,内阻20 kΩ) C.电压表(量程15 V,内阻50 kΩ) D.电流表(量程3 A,内阻0.2 Ω) E.电流表(量程0.6 A,内阻1 Ω) F.滑动变阻器(0~100 Ω,0.5 A) G.滑动变阻器(0~10 Ω,2 A) H.学生电源(电动势4 V,内阻不计) I.开关及导线若干

高中物理【实验:描绘小电珠的伏安特性曲线】课件

高中物理【实验:描绘小电珠的伏安特性曲线】课件
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实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
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.
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实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
3.为保护元件不被烧毁,开关闭合 前变阻器滑片应位于图7-4-1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.
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实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
图7-4-2 A._________________________ B. _________________________
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实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
【解析】 (1)因为灯泡两端的电压 要从0开始调节,故只能采用分压电 路. (2)在电路接好并检查是否正确连线 之前,电键应处于断开状态,以免因 接线错误而导致仪表损坏;接为分压 电路时,滑动变阻器的有效电阻应从 最小值开始调节,故滑片应先处于b 端.
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实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
【答案】 (1)分压 (2)A.电键S不应闭合,应处于断开状 态 B.滑动变阻器滑动触头位置不当, 应将其置于b端
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实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
实验结果分析
例2 (2010·高考浙江卷)在“描绘小电 珠的伏安特性曲线”的实验中,某同 学测得电流—电压的数据如表所示:
【解析】 (1)用表中数据描绘电压 随电流的变化曲线,如图7-4-4所 示.
图7-4-4
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实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线

电学实验复习第二课时:实验八描绘小电珠的伏安特性曲线

电学实验复习第二课时:实验八描绘小电珠的伏安特性曲线

实验八描绘小电珠的伏安特性曲线一、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,用电压表測出小电珠两端的电压,测得多组⑹、值,在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,误差朋显较大:滑动变阻H采用分压式:使电压能从寒开始连续变化.3.滑动变阻器的限流接法和分压接法.(I)两种接法比较(2)两种接法的适用条件①限流式接法适合测a阻值小的电阻(与滑动变阻器总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小).因为心小,限流式中滑动变阻器分得电压大,移动滑动触头调节范围大-②分压式接法适合测量阻值较大的电阻(比滑动变阻器的总电阻大).因为心大,分压式中©几乎不影响电压的分配,移动滑动触头电压变化明显.便于调节.③以下几种情况必须采用分压接法:«.若采用限流式不能控制电路中电流满足实验要求,即不论怎样调节滑动变阻器,待测电阻上的电流(或电压)都会超过电流表(或电压表)的S 程,或超过待测电阻的额定电流,则必须选用分压式接法.h.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《的滑动越头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,不利于多次测量求平均值,此时,应改用分压式接法.C.若实验中要求电压从零开始连续可调,则必须采用分压式接法.④在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.4.仪器的选择(1)电表的选择:先估算电流或电压值,在选择电流表或电压表时,应使指针达到半偏以上.(2)滑动变阻器的选择:实验电路若采用限流式接法,一般选用阻值适当大一些的滑动变阻器,但不可过大!实验电路若采用分压式接法,应选择阻值小一些的滑动变阻器,以便于调节,但要注意其额定电压和额定电流值.⑶电源的选择,综合考虑小电珠、电压表,电流表的量程以及滑动变阻器的阻值,保证能为实验提供合适的电流或电压.三、实验器材小电珠,电压表与电流表,滑动变阻器,学生低压亶流电源(或电池组),开关,导线若干,坐标纸、铅《.四、实验步骤I.根据小电珠上标示的额定电压和额定电流,选用电源的输岀电压和电表的■程;2.将小电珠、电流表、电压表.滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图7—4一1所示的电路;H * I— ------------7 -4 -I3・将滑动变阻器的触头移动到右端,闭合开关,调节滑动变阻器,读出并记录多组U、/数值,将測S数据填入表格中;4.断开开关,拆除电路,整理仪器:5.在坐标纸上以D为横轴./为纵轴建立坐标系,选取合适的标度:6.在坐标纸上描出以上各组数据所对应的点,用一条平滑的曲线把这些点连起来,得到小电珠的伏安特性曲线.五、注意事项1.电路的连接方式:电流表应采用外接法,滑动变阻器应采用分压式连接.2.闭合开关前,滑片应移到使小电珠的电压为0的一端.3.在/-Z7图线弯曲处,绘点要密.4.1-V图线上各点要用平滑曲线连接.六、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》规则读数.3・在坐标纸上描点,作图带来误差.⑵HU•浙江高考)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中, 某同学测得电流-电压的«据如表所示:(1)用表中数据描绘电压随电流的变化曲线;(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出电阻随电流的变化曲线如图7 — 4一2所示,请指出灯丝的待征,并解释形成的原因・h■JPh«//60220 4D 40 80用7-3【解析]示・(1)用表中数据描绘电压随电流的变化曲线,如图所⑵电阻随电流增大存在三个区间,电阻的变化快慢不同,第一区间电涼邪L小时,电阻变化不大;第二区间灯丝温度升高邪L快, 电阻增大得快;第三区间部分电能特化为光能,灯丝濱度升高变股,电阻增大也变股.【答案]见解析M2(2012.海淀模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线"的实验中, 可供选择的实验仪》如下:園“、电流表A]S程0〜100 mA,内阻约4 £2直流电源E电动势约为6V,内阻约为0.5 n电流表A,■量程0~50« niA,内阻约0.4 n导线电键等⑵在图7-4-3中用笔画线代替导线•把实验仪器连接成完整的实验电路•(n在上述器材中,滑动变阻器应选;电流表应选K7 -4 -3(3)_______ 利用实验中得到的实验数据在f-D坐标系中,描绘出了图7 -4-4所示的小电珠的伏安特性曲线.根据此图给出的信息,可以判断出图7-4-5中正确的是(图中尸为小电珠功率) •G /HM 7-4-3【解析】(1)为方便电路调节,滑动变阻器应选择局;小电珠正常工作时/« - 03 A- 300 niA>100 mA,故电沆表应选A"(2)因为要求小电珠上的电压从0开始增大,应选用分压电路;/J 3 8而小电珠正常工作时R歼-了-。

实验八:描绘小电珠的伏安特性曲线

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过 程 · 分 析 · 导 悟
知 能 · 综 合 · 演 练
1.(2009·浙江高考)如图实八-7所示,在“描绘小电

录 珠的伏安特性曲线”实验中,同组同学已经完成部分导 典 例
基 础
线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接.
· 精
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目 应选_______.



(2)在图实八-2中用笔画线代替导线,把实验仪器连接
例 ·

高三物理大一轮复习检测实验八描绘小电珠的伏安特性曲线doc

高三物理大一轮复习检测实验八描绘小电珠的伏安特性曲线doc

1.在描绘小电珠旳伏安特性曲线时, 采用如图所示电路, 试验中发现移动滑动变阻器旳滑片时, 电流表旳示数变化而电压表旳指针不动, 下列原因也许旳是()A. 小电珠中灯丝已烧断B. 滑片接触不良C. 小电珠内部短路D. 滑动变阻器A端接触不良解析: 选C.由题图知, 移动滑片时, 因电流表达数有变化, 故和电流表串联旳回路中不存在断点, 故A错. 若滑片接触不良, 电路中不也许有电流, 故B错. 若滑动变阻器A端接触不良, 滑片移动时电流表和电压表读数均变化, 故D错. 若小电珠内短路则小电珠两端电压为零, 电压表指针不变, 移动滑片时, 只有电流表指针变化, 故选C.2. (·合肥模拟)为了测量一种“12 V 5 W”旳小电珠在不一样电压下旳功率, 给定了如下器材:电源: 12 V, 内阻不计;电流表: 0~0.6 A,0~3 A, 内阻可忽视;电压表: 0~3 V,0~15 V, 内阻很大;滑动变阻器: 阻值范围0~20 Ω, 容许最大电流1 A;开关一种, 导线若干.试验时规定加在电珠两端旳电压可从0调到12 V.(1)将图甲中旳实物图连接完整.(2)某位同学测得小电珠旳伏安特性曲线如图乙所示, 某次测量时, 小电珠电流强度大小为0.40 A, 则此时加在它两端旳电压为________V, 此时小电珠旳实际功率为________W.解析:(1)由于规定电压从0开始调整, 故滑动变阻器应采用分压式接法.又因电流表内阻可忽视, 则电流表采用内接法、外接法均可以, 实物连接如图.(2)由I-U图线得, 当I=0.40 A时, U=6.0 V, 故小电珠旳实际功率为P=IU=2.4 W.答案: (1)见解析(2)6.0 2.43. (·济南模拟)有一种小电珠上标有“4 V 2 W”旳字样, 目前要用伏安法描绘这个小电珠旳U-I图线, 有下列器材可供选用:A. 电压表(0~5 V, 内阻10 kΩ)B. 电压表(0~10 V, 内阻20 kΩ)C. 电流表(0~0.3 A, 内阻1 Ω)D. 电流表(0~0.6 A, 内阻0.4 Ω)E. 滑动变阻器(5 Ω, 10 A)F. 滑动变阻器(500 Ω, 0.2 A)(1)试验中电压表应选用________, 电流表应选用________. (用序号字母表达)(2)为使试验误差尽量减小, 规定电压从零开始变化且多取几组数据, 滑动变阻器应选用________(用序号字母表达).(3)请在方框内画出满足试验规定旳电路图, 并把图中所示旳试验器材用实线连接成完整旳实物电路图.解析: (1)因小电珠旳额定电压为4 V, 为保证安全, 选用旳电压表量程应稍不小于4 V, 但不能大太多, 量程太大则示数不精确, 故只能选用0~5 V旳电压表, 故选A.由P=UI得, 电珠旳额定电流I==0.5 A, 故应选择0~0.6 A量程旳电流表, 故选D.(2)由题意可知, 电压从零开始变化, 并要多测几组数据, 故只能采用滑动变阻器分压接法, 而分压接法中应选总阻值小旳滑动变阻器, 故选E.(3)电珠内阻R==8 Ω, 电压表内阻远不小于电珠内阻, 应采用电流表外接法, 故电路图和实物连接图如图所示.答案: (1)A D(2)E(3)见解析4.(·唐山统考)某同学合理选用下列器材构成一种电路, 同步对两个不一样旳热敏电阻RA、RB进行了测量, 得到了两个热敏电阻旳I-U关系曲线, 如图所示.在试验中, 有如下器材供选择:A. 量程为50 mA旳电流表A1, 内阻约10 ΩB. 量程为0.6 A旳电流表A2, 内阻约0.05 ΩC. 量程为3 V旳电压表V1, 内阻约10 kΩD.量程为6 V旳电压表V2, 内阻约50 kΩE. 电动势为12 V、内阻不计旳直流电源F. 滑动变阻器R1(50 Ω, 0.6 A)G.滑动变阻器R2(10 Ω, 0.02 A)H. 单刀单掷开关一种、导线若干.(1)为了得到热敏电阻完整旳I-U关系曲线, 请选择合适旳试验器材: ________________________________________________________________________(填器材前旳选项字母).(2)请设计试验电路并把它画到方框中, 标明对应旳器材代号.(3)该同学将RA.RB串联起来, 与电压恒为7 V旳稳压电源连接, 则此时热敏电阻RA和RB消耗旳功率之比为________.解析: (1)根据I-U关系曲线上旳数据去选择试验器材.(2)测定I-U关系曲线. 规定电压从零开始变化, 故滑动变阻器采用分压式接法;由于热敏电阻旳阻值比电压表旳内阻小诸多, 因此电流表采用外接法.(3)由题图可知电流等大时RA∶RB=2∶5, 则可知RA和RB消耗旳功率之比为2∶5.答案: (1)ACDEFH(2)电路如图所示(3)2∶55. (·广东汕头摸底)某研究性学习小组为了制作一种传感器, 需要选用一电器元件, 如图为该电器元件旳伏安特性曲线, 有同学对其提出质疑, 现需深入验证该伏安特性曲线, 试验室备有下列器材:器材(代号)规格(1)为提高试验成果旳精确程度, 电流表应选用________;电压表应选用________;为以便试验操作, 滑动变阻器应选用________. (以上均填器材代号)(2)为到达上述目旳,请在虚线框内画出对旳旳试验电路原理图, 并标明所用器材旳代号.—元件—(3)试验发现测得旳伏安特性曲线与图中曲线基本吻合, 请阐明该伏安特性曲线与小电珠旳伏安特性曲线有何异同点?相似点:________________________________________________________________________.不一样点: ________________________________________________________________________.解析:由图线可知, 电路最大电流不小于50 mA, 因此电流表选A2;电路最大电压为3 V, 电压表选V1;滑动变阻器采用分压式接法, 选阻值小旳R1.答案: (1)A2V1R1(2)如图(3)电阻随所加电压变化而变化该元件电阻随电压升高而减小, 小电珠电阻随电压升高而增大6. 某学习小组拟研究一种标有“3.6 V 1.8 W”旳小电珠旳伏安特性曲线, 可供选用旳器材如下:①电流表A, 量程0~0.6 A, 内阻约为0.2 Ω;②电压表V, 量程0~15 V, 内阻约为15 kΩ;③滑动变阻器R, 阻值范围0~10 Ω;④学生电源E, 电动势为4 V, 内阻不计;⑤开关S及导线若干.(1)该学习小组中旳甲同学设计了如图甲所示旳电路进行测量, 请按照图甲所示旳电路图帮甲同学将图乙中旳实物图连接起来.(2)甲同学在试验中发现, 由于电压表旳量程较大而导致读数误差很大, 因而影响了测量成果. 于是又从试验室找来一量程为Ig=100 μA.内阻Rg=1 000 Ω旳敏捷电流计, 想把该敏捷电流计改装成量程为5 V旳电压表, 则需串联一种阻值为________ Ω旳电阻.(3)甲同学用改装后旳电压表进行试验,得到电流00.190.300.370.430.460.480.49表读数I1和敏捷电流计读数I2如下表所示:I1(A)I2(μA)010203040506070请在图丙中旳坐标纸上画出I1-I2图线.丙丁(4)若将该小电珠接在如图丁所示旳电路中, 则该小电珠消耗旳电功率约为________W. 已知电源旳电动势为E=3.0 V, 内阻r=1.5 Ω, 定值电阻R0=4.5 Ω.(成果保留两位有效数字)解析: (1)如图所示(2)设需要串联旳电阻阻值为Rx, 则有Ig(Rg+Rx)=5 V, 代入数据可得Rx=49 000 Ω.(4)将定值电阻R0看做该电源旳电阻, 则内阻r′=6 Ω, 由此可得路端电压U=E-Ir′, 在I1-I2图线所在坐标纸上作出该I-U图象如下图所示, 可知其交点坐标表达旳电流约为0.32 A, 电压约为1.1 V, 因此该灯泡消耗旳功率约为P=0.32×1.1 W≈0.35 W.答案: (1)见解析图(2)49 000(3)如下图所示(4)0.35。

实验9 描绘小电珠的伏安特性曲线

实验9 描绘小电珠的伏安特性曲线

描绘小电珠的伏安特性曲线◎注意事项1.电路的连接方式(1)电流表应采用外接法.(2)滑动变阻器应采用分压式接法,目的是为了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,滑动变阻器滑片应移到使小电珠分得电压为零的一端,从而使开关闭合时小电珠两端的电压能从零开始变化,同时,也为了防止开关刚闭合时小电珠因两端电压过大而烧坏灯丝.3.I-U图象在U0=1.0 V左右将发生明显弯曲,故在U0=1.0 V左右绘点要密,以防出现很大误差.4.当小电珠电压接近额定电压值时,要缓慢地增加到额定电压值,记录I后马上断开开关.◎误差分析1.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.3.在坐标纸上描点、作图带来误差.考点一教材原型实验[例1](2017·全国卷Ⅰ)某同学研究小灯泡的伏安特性.所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表Ⓐ(量程0.5 A,内阻0.5 Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干.(1)实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,在方框中画出实验电路原理图.(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图甲所示.由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻________(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率________(填“增大”“不变”或“减小”).(3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图乙所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为________W,最大功率为________W.(结果均保留2位小数) 解析(1)小灯泡的电压要求从0开始调节,滑动变阻器采用分压式接法,小灯泡的额定电压超出电压表的量程,需与R0串联后接入电路.电路图见答案图.(2)I-U图象中随着电流的增大,图线的斜率变小,小灯泡的电阻增大.根据电阻定律R =ρLS,得灯丝的电阻率增大.(3)当R =0时,电源路端电压与电流的关系图象如图线甲所示.此时小灯泡功率有最大值.当R =9 Ω时,将R 看作电源内阻,则等效电源内阻为10 Ω,其路端电压与电流的关系图象如图线乙所示.此时小灯泡功率有最小值.取图线甲与小灯泡伏安特性曲线交点: U 1=3.66 V ,I 1=0.319 A ,小灯泡的最大功率P 1=U 1I 1≈1.17 W. 取图线乙与小灯泡伏安特性曲线交点: U 2=1.77 V ,I 2=0.222 A ,小灯泡的最小功率P 2=U 2I 2≈0.39 W.答案 (1)实验电路原理如图所示.(2)增大 增大 (3)0.39 1.17考点二 实验拓展与创新类型1 实验对象的变迁——描绘其他元件的伏安特性曲线[例2] (2015·广东卷)某实验小组研究两个未知元件X 和Y 的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3 kΩ)、电流表(内阻约为1 Ω)、定值电阻等.(1)使用多用电表粗测元件X 的电阻.选择“×1”欧姆挡测量,示数如图(a)所示,读数为________Ω.据此应选择图中的________(填“b”或“c”)电路进行实验.(2)连接所选电路,闭合S ;滑动变阻器的滑片P 从左向右滑动,电流表的示数逐渐________(填“增大”或“减小”),依次记录电流及相应的电压,将元件X 换成元件Y ,重复实验.(3)图(d)是根据实验数据作出的U -I 图线,由图可判断元件________(填“X ”或“Y ”)是非线性元件.(4)该小组还借助X 和Y 中的线性元件和阻值R =21 Ω的定值电阻,测量待测电池的电动势E 和内阻r ,电路如图(e)所示.闭合S 1和S 2,电压表读数为3.00 V ;断开S 2,读数为1.00 V ,可得E =________V ,r =________Ω.(结果均保留两位有效数字,电压表为理想电压表).解析 (1)因倍率为“×1”,故指针所指的数字即为读数,为10 Ω;由于待测电阻的阻值比电压表的内阻小得多,故采用电流表外接的方式测量电阻,即选择b.(2)滑动变阻器的滑片P 向右滑动时,由于加在待测电阻两端的电压逐渐增大,故电流表的示数也逐渐增大.(3)由图(a)知,元件X 的电流与电压与正比,故为线性元件;而元件Y 的电流与电压不成正比,故Y 是非线性元件.(4)由图可知,线性元件的电阻为R X =3.00.3Ω=10 Ω,若S 1、S 2都闭合,则电阻R 被短路,电路中的电流I =U R X =310 A =0.3 A ,由闭合电路的欧姆定律得E =U +Ir ,断开S 2后,电流I ′=U ′R X =110 A =0.1 A ,故E =U ′+I ′(R +r ),两式联立并代入数据得:E =3.2 V ,r =0.50 Ω.答案 (1)10 b (2)增大 (3)Y (4)3.2 0.50 类型2 实验的创新拓展[例3] (2018·全国卷Ⅰ·23)某实验小组利用如图甲所示的电路探究在25 ℃~80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性.所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T ,其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω;电源E (6 V ,内阻可忽略);电压表○V (量程150 mV);定值电阻R 0(阻值20.0 Ω),滑动变阻器R 1(最大阻值为1 000 Ω);电阻箱R 2(阻值范围0~999.9 Ω);单刀开关S 1,单刀双掷开关S 2.实验时,先按图甲连接好电路,再将温控室的温度t 升至80.0 ℃.将S 2与1端接通,闭合S 1,调节R 1的滑片位置,使电压表读数为某一值U 0;保持R 1的滑片位置不变,将R 2置于最大值,将S 2与2端接通,调节R 2,使电压表读数仍为U 0;断开S 1,记下此时R 2的读数.逐步降低温控室的温度t ,得到相应温度下R 2的阻值,直至温度降到25.0 ℃.实验得到的R 2-t 数据见下表.t /℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R 2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0(1)在闭合S 1前,图甲中R 1的滑片应移动到________(填“a ”或“b ”)端. (2)在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并作出R 2-t 曲线.乙丙(3)由图乙可得到R T在25 ℃~80 ℃范围内的温度特性.当t=44.0 ℃时,可得R T=________Ω.(4)将R T握于手心,手心温度下R2的相应读数如图丙所示,该读数为________Ω,则手心温度为________ ℃.解析(1)闭合开关S1前,应让滑片移动到b端,使滑动变阻器连入电路的阻值最大.(3)由图象可知t=44.0 ℃时,电阻的阻值为450 Ω.(4)由图丙可得电阻箱值为620.0 Ω,由图象可得温度约为33.0 ℃.答案(1)b(2)如图所示(3)450(4)620.033.01.(2016·天津卷·9节选)某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除开关、导线外,还有:电压表V1(量程0~3 V,内阻等于3 kΩ)电压表V2(量程0~15 V,内阻等于15 kΩ)电流表A1(量程0~200 mA,内阻等于10 Ω)电流表A2(量程0~3 A,内阻等于0.1 Ω)滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流2 A)滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 Ω)定值电阻R4(阻值等于10 Ω)定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)电源E(E=6 V,内阻不计)(1)请在下面方框中画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.(2)该同学描绘出的I-U图象应是下图中的________.解析描绘小灯泡的伏安特性曲线时,要求“测量数据尽量精确、绘制曲线完整”,从电表的量程来看,V1、A1量程偏小,直接测量灯泡的电压、电流时,曲线不完整,若用V2、A2测量灯泡的电压、电流时,读数不够精确.题目中给了滑动变阻器和几个定值电阻,我们可以采用定值电阻分压、分流的方式扩大电表的量程,准确读出灯泡的电流值、电压值,绘制完整的曲线.(1)电路图如图所示,滑动变阻器的选择:R2的阻值太大,调节不灵敏,故选R1.与电流表A1并联的电阻:由于A1的内阻为10 Ω,若选R4为并联电阻,则量程为0~0.4 A,若并联阻值过小,电流表读数偏小,读数欠精确.与电压表串联的电阻:分压电阻的阻值应该与电压表V1的内阻具有可比性,故选择R5作为分压电阻,此时量程为0~4 V.(2)灯丝的电阻率随温度的升高而增大,其阻值也随温度的升高而增大,则I -U 图线的斜率应越来越小,图B 正确.答案 (1)图见解析 (2)B2.(2015·福建卷·19节选)某学习小组探究一小灯泡在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接.(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接;(2)某次测量,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为________A ;(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示,根据图线判断,将________只相同的小灯泡并联后,直接与电动势为3 V 、内阻为1 Ω的电源组成闭合回路,可使小灯泡的总功率最大,其总功率的值约为________W(保留两位小数).解析 (1)实物接线图见答案;(2)由图知电流表量程为0.6 A ,所以读数为0.44 A ;(3)电源内阻为1 Ω,所以当外电路总电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大,即小灯泡的总功率最大,此时外电路电压等于内电压等于1.5 V ,由图丙知当小灯泡电压等于1.5 V 时电流约为0.38 A ,此时电阻约为R =UI=3.95 Ω≈4 Ω,并联后的总电阻为1 Ω,所以需要4个小灯泡并联,小灯泡消耗的总功率约为P=U2R外=1.521W=2.25 W.答案(1)连线如图(2)0.44(3)4 2.253.某实验小组要精确测定额定电压为2.5 V的LED灯正常工作时的电阻.已知该灯正常工作时的电阻为500 Ω,电路符号与小灯泡相同.实验室提供的器材有:A.电流表A1(量程为0~10 mA,内阻R A1约为3 Ω,示数用I1表示)B.电流表A2(量程为0~3 mA,内阻R A2=15 Ω,示数用I2表示)C.定值电阻R1=697 ΩD.定值电阻R2=985 ΩE.滑动变阻器R(0~20 Ω)F.电压表V(量程为0~12 V,内阻R V=1 kΩ,示数用U表示)G.蓄电池(电动势为12 V,内阻很小)H.开关一个,导线若干(1)如图甲所示,请选择合适的器材,电表1为________,电表2为________,定值电阻为________.(填写器材前的字母编号)(2)将电路图乙补充完整.(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R x=____________(用相应字母表示).解析(1)要精确测定额定电压为2.5 V的LED灯正常工作时的电阻,需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表的量程较大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量LED灯两端的电压,需要改装电压表,若将电流表A1与定值电阻R1串联改装为电压表,量程为U=(3+697)×0.01 V=7 V,将电流表A1与定值电阻R2串联改装为电压表,量程更大;将电流表A2与定值电阻R1串联改装为电压表,量程为U=(15+697)×0.003 V≈2.1 V,将电流表A2与定值电阻R2串联改装为电压表,量程为U=(15+985)×0.003 V=3 V ,量程恰好,故选用电流表A 2(电表2)与定值电阻R 2(D)串联改装电压表;电流表A 1(电表1)测量电流.(2)实物图如图所示(3)根据闭合电路欧姆定律知,LED 灯两端的电压U =I 2(R 2+R A2),通过LED 灯的电流I =I 1-I 2,所以LED 灯正常工作时的电阻R x =I 2(R 2+R A2)I 1-I 2.答案 (1)A B D (2)见解析 (3)I 2I 1-I 2(R 2+R A2)。

实验描绘小电珠的伏安特性曲线

实验描绘小电珠的伏安特性曲线
欧姆定律:
I=U/R
伏安特性曲线
1
1 实验目的 描绘小电珠的伏安特性曲线。 了解曲线性质。
2
2.实验原理 由于电流作用,小灯泡产热,温度
升高,电灯丝的电阻增大,所以灯丝电 阻并不是一个定值.由于电流越大,灯丝 电阻越大,它的伏安特性曲线(I-U图线 )并不是一条直线。
3
3 实验器材
“3.8V,0.3A”的小灯泡,4~6V学 生电源(或3~4个电池组),0~100Ω 的滑动变阻器,0~15V的电压表, 0~0 6A的电流表,开关一个、导线 若干.
4.实验步骤 (1)选取适合的仪器按图
AB
所示的电路连接好. 4
(2)将滑动变阻器滑片调节到A端后, 闭合开关.
(3)调节滑动变阻器,在灯泡额定电压 范围内读取数组不同的电压值和电流值, 并制表记录.
(4)断开开关,拆下导线,将仪器恢复 原样.
(5)以I为纵轴,U为横轴,画出I-U曲 线并进行分析.
小电珠的电阻随电流的增大而增大。
非线性元件 生活常识
8
本节总结
方法 : 了解基本的实验步骤

数据处理的图象法
知识 : 小电珠的伏安特性曲线
9
精品课件!
10
精品课件!
11
谢谢大家
12
5
5.数据处理
小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高 而变大.Βιβλιοθήκη I(A)0.1 2
0.2 1
0.2 9
0.3 4
0.3 8
0.4 2
0.4 5
0.4 7
0.4 9
0.5 0
U(V 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 ) 0000000000

04第八章 实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线

04第八章 实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线

答案
第 17 页
第八章
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UR-I曲线 .
答案
第 18 页
第八章
(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 0.32 W.(结果 保留2位小数)
2.(2019·辽宁沈阳模拟)发光二极管在生产和生活中得到了广泛的 应用,如图所示是一种发光二极管的实物图,正常使用时,带“+”号的一 端接高电势,带“-”号的一端接低电势,某同学想描绘它的伏安特性曲 线,实验测得它两端的电压 U 和通过它的电流,所得数据如下表所示.
U/V 00.400.801.201.602.002.402.80
E.滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω,允许最大电流3 A)
F.电源(电动势6 V,内阻不计) G.开关,导线
第 27 页
第八章
该同学做实验时,电压表选用的是 A ,电流表选用的是 C .(填选项
字母)
(2)请在图甲中以笔画线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补
充完整.
答案
第 28 页
第八章
(3)在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最 左 端
C.电压表 V(0~3 V,内阻未知)
D.滑动变阻器(0~10 Ω,额定电流1 A)
E.电源(E=3 V,内阻r=1 Ω)
第 15 页
F.定值电阻R0(阻值5 Ω)
第八章
G.开关一个和导线若干
(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.

高考物理新课标件实验描绘小电珠的伏安特性曲线

高考物理新课标件实验描绘小电珠的伏安特性曲线
控制实验条件
为了获得更准确的实验结果,需要严格控制实验条件。例如,保持环境温度的稳定、确保 测量仪器的准确校准等。这些措施有助于减小系统误差对实验结果的影响。
拓展实验内容
除了描绘小电珠的伏安特性曲线外,还可以进一步拓展实验内容。例如,可以研究不同型 号、不同规格的小电珠的伏安特性曲线的差异,或者探究温度对小电珠伏安特性的影响等 。这些拓展实验有助于更深入地理解小电珠的工作原理和特性。
线性元件的电阻值不随电压或电流的变化而变化;非线性元 件的电阻值随电压或电流的变化而变化。小电珠属于非线性 元件。
XX
PART 02
实验器材与步骤
REPORTING
实验器材
电源
提供稳定的电压和电流,通常使 用干电池或直流电源。
滑动变阻器
用来调节电路中的电阻,从而改 变电流和电压的大小。
电流表
测量电路中的电流强度,选择合 适的量程以提高测量的准确性。
XX
高考物理新课标件实
验描绘小电珠的伏安
特性曲线
汇报人:XX
20XX-01-17
REPORTING
• 实验目的与原理 • 实验器材与步骤 • 数据测量与处理 • 小电珠伏安特性曲线绘制 • 实验结论与讨论 • 知识拓展与应用
目录
XX
PART 01
实验目的与原理
REPORTING
实验目的
描绘小电珠的伏安特性曲线
光电一体化技术
光电一体化技术将光伏发电和照明功能集成在一起,实现了能源的自主供给和高效利用。这种技术可以 应用于建筑、道路、园林等领域,为城市建设和可持续发展提供了新的解决方案。
XX
THANKS
感谢观看
REPORTING
小电珠的电阻随电压的变化而变化, 因此其伏安特性曲线不是一条直线。 通过测量不同电压下的电流值,可以 绘制出小电珠的伏安特性曲线。

课件5:实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线

课件5:实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
3.改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、 电压表的示数I和U,记入记录表格内,断开电键S.
4.拆去实验电路,整理好实验器材.
五、数据处理
1.在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴,建立直角坐标系. 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起来,就得到小电珠的伏安特 性曲线.
5.电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使小电珠的电压逐 渐增大,可在电压表读数每增加一个定值(如0.5 V)时,读取一 次电流值;调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小电珠 的额定电压.
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.
第七章 恒定电流
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
夯基固本
一、实验目的 描绘小电珠的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律. 二、实验原理 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,就得到小电珠的伏安特性 曲线.
迁移训练1 (2015年阳江模拟)一个标有“12 V,24 W”的灯 泡,为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率, 需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,现有如下器材: A.直流电源15 V(内阻可不计) B.直流电流表0~0.6 A~3 A(内阻约0.5 Ω、0.1 Ω) C.直流电流表0~300 mA(内阻约5 Ω) D.直流电压表0~3 V~15 V(内阻约3 kΩ、15 kΩ) E.直流电压表0~25 V(内阻约200 kΩ) F.滑动变阻器10 Ω、5 A G.滑动变阻器1 kΩ、3 A

第八章-第4讲 实验描绘小电珠的伏安特性曲线

第八章-第4讲 实验描绘小电珠的伏安特性曲线

数据,现给出测量电阻 Rx 的实验电路,请 据此电路图将实验器材连接起来.
(3)若某次测量中电流表 A1 的示数为 I1,电流表 A2 的示数为 I2, 则由已知量和测量量计算电阻的表达式为 R=________.(用题
目中字母表示即可)
高三物理第一轮总复习
第八章 恒定电流
第4讲 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线
一 实验原理 用电流表测出流过小灯泡的电流,用电压表测 出小灯泡两端的电压,测出多组(U,I)值, 在 I-U 坐标系中描出各对应点,用一条平滑曲 线将这些点连结起来,就得到小灯泡的伏安特 性曲线.
二.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,按原理图连接好实验电路 (2)把滑动变阻器的滑动片调节到使接入测量电路中的电压最 小的位置(图中最左端),接线经检查无误后,闭合开关 S. (3)移动滑动变阻器触头位置,测出多组不同的电压值 U 和电 流值 I,并将测量数据填入表格中,断开开关 (4)在坐标纸上以 U 为横轴,以 I 为纵轴,建立坐标系,在坐标 系内描出各组数据所对应的点,将描出的点用 平滑的曲线连结 起来,就得到小灯泡的伏安特性曲线 注:所画 I-U 图线为曲线的原因是金属的电阻随温度的升高而 增大.
C E 量。(1)实验中电流表应选用____,滑动变阻器应选用_____。
(均用字母表示) (2)在下列虚框中画出实验电路图。 (3)试将图所示器材连成实验电路。
题组微练 2-1.如图甲所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的 U-I 关 系曲线图。
(1)在 图 乙 中 画 出 实 验 电 路图(根据该电路图可得到 U-I 关系的完整曲线),可 用的器材有:电压传感器、 电流传感器、滑动变阻器 (变化范围 0~50 Ω)、电动 势为 6 V 的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干。 (2)如果将该小灯泡分别接入图丙、丁两个不同电路,其中丙电 路的电源为一节干电池,丁电路的电源为三节干电池,每节干电

第八章 实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线

第八章  实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线
第八章
实验九
实验解读•核心探究
描绘小电珠的伏安特性曲线
随堂练•知能提升
实验热点•各个击破
-1-
[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. [实验原理] 1.测多组小电珠的 U、I 的值,并绘出 I U 图象.
2.由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系.
第八章
实验九
随堂练•知能提升
实验热点•各个击破
-6-
[注意事项] 1.电流表外接法 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.滑动变阻器应采用分压式连接 本实验要作出 UI 图象,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.保护元件安全 为保护元件不被烧毁,开关闭合前移动滑动变阻器使小灯泡电 压为零.加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压.
第八章
实验九
实验解读•核心探究
描绘小电珠的伏安特性曲线
随堂练•知能提升
实验热点•各个击破
-5-
[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. 3.在坐标纸上描点、作图带来操作误差.
第八章
实验九
实验解读•核心探究
描绘小电珠的伏安特性曲线
-8-
(1)在虚线框中画出实验电路图.要求尽量减少实验误差.
第八章
实验九
实验解读•核心探究
描绘小电珠的伏安特性曲线
随堂练•知能提升
实验热点•各个击破
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(2)在方格图中画出小灯泡的 U
I 曲线.
第八章
[解析]
实验九
实验解读•核心探究

描绘小电珠的伏安特性曲线

描绘小电珠的伏安特性曲线
(1)电路应采用电流表外接法(为什么?) (2)滑线变阻器应采用分压式接法。
否则,要选用15V、3A,将会带来较大的读数误差。 7 A”小灯泡较好,在0~3V内已能反映出非线形特性(如图)。 描绘小电珠的伏安特性曲线
(4)应使滑动变阻器的阻值由小向大(A---B)逐渐改变,在电压表0~3V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和电流值I。 在坐标纸上以U为横轴,以I为纵轴,画出U--I曲线,分析曲线变化的规律. 在坐标纸上以U为横轴,以I为纵轴,画出U--I曲线,分析曲线变化的规律. (2)滑线变阻器应采用分压式接法。 ( 3 ) 采用“4V、0. 7 A”小灯泡较好,在0~3V内已能反映出非线形特性(如图)。 否则,要选用15V、3A,将会带来较大的读数误差。 否则,要选用15V、3A,将会带来较大的读数误差。 7 A”小灯泡较好,在0~3V内已能反映出非线形特性(如图)。 在坐标纸上以U为横轴,以I为纵轴,画出U--I曲线,分析曲线变化的规律. 因此,电压表用3V量程,电流表用0. 因此,电压表用3V量程,电流表用0. 7 A”小灯泡较好,在0~3V内已能反映出非线形特性(如图)。 在坐标纸上以U为横轴,以I为纵轴,画出U--I曲线,分析曲线变化的规律. ( 3 ) 采用“4V、0. ( 3 ) 采用“4V、0. 因此,电压表用3V量程,电流表用0. ( 3 ) 采用“4V、0. 在坐标纸上以U为横轴,以I为纵轴,画出U--I曲线,分析曲线变化的规律. 测量范围不要超过3V和0. 7 A”小灯泡较好,在0~3V内已能反映出非线形特性(如图)。 (2)滑线变阻器应采用分压式接法。 描绘小电珠的伏安特性曲线
(2)滑线变阻器应采用分压式接法。 测量范围不要超过3V和0. 因此,电压表用3V量程,电流表用0. 测量范围不要超过3V和0.

高考必须掌握的实验 实验十:描绘小电珠的伏安特性曲线

高考必须掌握的实验 实验十:描绘小电珠的伏安特性曲线

高考必须掌握的实验实验十:描绘小灯泡的伏安特性曲线因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Ω左右)所以应该选用安培表外接法。

小灯泡的电阻会随着电压的升高,灯丝温度的升高而增大,所以U-I曲线不是直线。

为了反映这一变化过程,灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压。

所以滑动变阻器必须选用分压接法。

在上面实物图中应该选用右面的那个图,开始时滑动Array触头应该位于左端(使小灯泡两端的电压为零)。

由实验数据作出的I-U曲线如右,说明灯丝的电阻随温度升高而增大,也就说明金属电阻率随温度升高而增大。

(若用U-I曲线,则曲线的弯曲方向相反。

)若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A量程;电压表开始时应选用0-3V量程,当电压调到接近3V时,再改用0-15V量程。

实验八:描绘小电珠的伏安特性曲线器材:电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A)灯座、单刀开关,导线若干注意事项:①因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Ω左右)所以应该选用安培表外接法。

②小灯泡的电阻会随着电压的升高,灯丝温度的升高而增大,且在低电压时温度随电压变化比较明显,因此在低电压区域内,电压电流应多取几组,所以得出的U-I曲线不是直线。

为了反映这一变化过程,③灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围大)。

所以滑动变阻器必须选用调压接法。

在上面实物图中应该选用上面右面的那个图,④开始时滑动触头应该位于最小分压端(使小灯泡两端的电压为零)。

由实验数据作出的I-U曲线如图,⑤说明灯丝的电阻随温度升高而增大,也就说明金属电阻率随温度升高而增大。

(若用U-I曲线,则曲线的弯曲方向相反。

)⑥若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A量程;电压表开始时应选用0-3V量程,当电压调到接近3V时,再改用0-15V量程。

22版:实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线(创新设计)

22版:实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线(创新设计)
I1/mA
32
55
85
125
144
173
I2/mA
171
229
299
379
424
470
根据实验数据可算得,当I1=173 mA时,灯丝电阻R=________Ω(保留1位小数)。
(4)如果用另一个电阻替代定值电阻R0,其他不变,为了能够测量完整的伏安特性曲线,所用电阻的阻值不能小于________Ω(保留1位小数)。
G.滑动变阻器R2:最大阻值为1 kΩ;
H.电源E:电动势6 V,内阻很小;
I.定值电阻R3:阻值500 Ω;
J.开关一个,导线若干。
(1)实验中电压表应选择__________(填“V1”或“V2”)。
(2)在虚线框中画出实验电路图,并标明所用器材的符号。
(3)电压表的示数为________ V时,小电珠达到额定功率。
解析(1)实物图连线如图所示。
(2)根据串并联知识可得小灯泡两端的电压U=I1(Rg1+R0),流过小灯泡的电流
I=I2-I1,小灯泡的额定电压为U额=3.6 V,由U额=I1(Rg1+R0)可得I1=180 mA,即为了保证小灯泡的安全,I1不能超过180 mA。
(3)灯丝的电阻R= = ,当I1=173 mA时,I2=470 mA,
(3)根据作出的I-U图线可知,该元件是________(选填“线性”或“非线性”)元件。
(4)在上述测量中,如果用导线代替电路中的定值电阻R0,会导致的两个后果是________。
A.电压和电流的测量误差增大
B.可能因电流过大烧坏待测元件
C.滑动变阻器允许的调节范围变小
D.待测元件两端电压的可调节范围变小
解析(1)当用电流表内接法时,测量值为Rx1=Rx+RA>Rx,当用电流表外接法时,测量值为Rx2= <Rx,图乙中图线Ⅱ的斜率较小,所以应为使用电流表外接法测量的结果,即电压表跨接在O、P间测量得到的。
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考点一 对实验原理和电路设计的考查
【 例 1】 (2012· 四川理综· 22(2))某学习小 组的同学拟探究小电珠 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 A1,量程 3 A,内阻约为 0.1 Ω; 电流表 A2,量程 0.6 A,内阻 r2=0.2 Ω; 电压表 V,量程 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.
多组数据
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【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5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
该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:
器材(代号) 电流表(A1) 电流表(A2) 电压表(V1) 电压表(V2) 滑动变阻器(R1) 滑动变阻器(R2) 直流电源(E) 规 格
【例 2】 物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一 只小电珠,其标称功率值为 0.75 W,额定电压值 已模糊不清.他们想测定其额定电压值,于是先用 欧姆表直接测出该电珠的电阻约为 2 Ω,然后根据 公 式 计 算 出 该 电 珠 的 额 定 电 压 U = PR = 2×0.75 V= 1.22 V.他们怀疑所得电压值不准 确,于是,再利用下面可供选择的实验器材设计一 个电路, 测量通过电珠的电流和它两端的电压并根 据测量数据来绘灯泡的 U-I 图线,进而分析电珠 的额定电压. A.电压表 V(量程 3 V,内阻约 3 kΩ) B.电流表 A1(量程 150 mA,内阻约 2 Ω) C.电流表 A2(量程 500 mA,内阻约 0.6 Ω) D.滑动变阻器 R1(0~20 Ω) E.滑动变阻器 R2(0~100 Ω) F.电源 E(电动势 4.0 V,内阻不计) G.开关 S 和导线若干 H.待测电珠 L(额定功率 0.75 W,额定电压未知)
滑动变阻器(R1) 阻值范围0-15Ω,允许最大电流1 A 滑动变阻器(R2)阻值范围0-1 kΩ,允许最大电流100 mA 直流电源(E) 开关(S) 导线若干 图5

输出电压6 V ,内阻不计
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(3)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 电阻阻值随电压的增大而 减小 ,
4.实验器材选取
(1)原则:①安全;②精确;③操作方便. (2)具体要求
①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. ②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.
③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. 1 ④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的 以上. 3 ⑤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
3.在控制电
路中,滑 动变阻器 有分压式、 限流式两 种接法
若变阻器阻值较小,一般设计为分压式 若变阻器阻值较大,一般设计为限流式
在二者都可行时, 应先考虑限流方式
(1)数据要求从0开始变化; 下面三种情形必须设 计为分压式接法: (2)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
验器材
①看图象,确定

的大致量程
②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 ③看图象,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 U是连 规 格 续变化的,变阻器一定连成分压式 量程0-50 mA,内阻约为50Ω 量程0-200 mA,内阻约为10Ω 量程0-3 V,内阻约为10 kΩ 量程0-15 V,内阻约为25 kΩ
量程0-50 mA,内阻约为50Ω 量程0-200 mA,内阻约为10Ω 量程0-3 V,内阻约为10 kΩ 量程0-15 V,内阻约为25 kΩ 阻值范围0-15Ω,允许最大电流1 A 阻值范围0-1 kΩ,允许最大电流100 mA 输出电压6 V ,内阻不计
开关(S)
导线若干
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RE ≤U≤E R +R 0 E E ≤I≤ R R +R 0
0≤U≤E E 0≤I≤ R
3. 注意事项
(1)电流表外接法:本实验中被测小电珠的电阻值较小,因此测量电路必须采用电流 表外接法. (2)滑动变阻器应采用分压式接法:本实验要作出U-I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.
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(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1.23 V时, 发现电珠亮度很暗,当达到2.70 V时,发现电珠已过亮,便立即断开开关,并将所测 数据记录在下边表格中.
次数 U/V I/mA 1 0.20 80 2 0.60 155 3 1.00 195 4 1.40 227 5 1.80 255 6 2.20 279 7 2.70 310
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图3 随堂训练
课堂探究·考点突破
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 他们进行实验的电路原理图, 指出上述器材中,电流表选择 A2 ________( 填“A1”或“A2”); R1 滑动变阻器选择________( 填 “R1”或“R2”).
阻值滑动变阻器.
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基础回放·要点整合
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
两种接法的电 路图 负载 R 上电压的 调节范围 负载 R 上电流的 调节范围
2. 两种接法的适用条件
(1)限流式接法适合测量阻值 较小的电阻(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). (2)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).
④图线与原点连线的斜率为电阻的倒数
⑤找到U=2.0 V时对应的I值,由P=UI 求电功率
(选填“增大”、“减小”或“不 变”),当 该电器元件两端电压U=20 V时原件消耗 0.12 的电功率为 W.
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随堂训练·能力达标
1 2 3 4 5
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乙 图1 甲 2.3V ① 甲同学设计了如图1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,此时L 5 的电阻为________Ω.
U 2.30 RL= = Ω=5 Ω. I 0.46
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课堂探究·考点突破
②乙同学又设计了如图2所示的电路来
4 时,加在L上的电压值是________ V.
图2
②由题图知电压表 V 与 R2 串联,根据串 联分压,当电压表 V 的示数为 3 V 时,R2 UV 3 两端的电压 U2= R2= ×3 000 V= rV 9 000 1 V,所以灯泡两端的电压 U′=UV+U2 =(3+1) V=4 V.
基础回放
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 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.
2.在测量电路中,一般有电流表内接和外接两种方式,对于给定电表内阻的情况,应 先比较 R0 与待测电阻 Rx 的关系,其中 R0= RARV,若 Rx>R0,则设计为内接;若 Rx<R0,则设计为外接;若电表量程不合适,往往还要用定值电阻对电表进行改装.
物理 人教版(安徽专用)
实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线
基础回放·要点整合
基本实验要求
1. 实验原理
(1) 测多组小电珠的U、I,并绘出I-U图象; (2) 由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系.
2. 实验器材
小电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表“0~3 V~15 V”、 电流表“0~0.6 A~3 A”、滑动变阻器、学生电源、
图甲
开关、导线若干、坐标纸、铅笔.
3. 实验步骤
(1) 画出电路图(如图甲). (2) 将小电珠、电流表、电压表、滑 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.
图乙
基础回放
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基础回放·要点整合
(3)测量与记录 移动滑动变阻器触头位置,测出12组左右不同的电压值U和电流值I,并将测量数据 填入自己设计的表格中. (4)数据处理 ①在坐标纸上以U为横轴,I为纵轴, 建立直角坐标系. ②在坐标纸上描出各组数据所对应的点. 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
请你根据实验数据在图4中作出电珠的U-I图线.
(3)由图象得出该电珠的额定电压应为 2.5 ________V ;这一结果大于1.23 V,其 原因是 电珠冷态电阻小于正常工作时的 电阻(或电珠电阻随温度升高而 变大)
图4
基础回放 课堂探究
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43.电学实验电路设计的思路与方法
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③学习小组认为要想更准确地描绘
【 例 1】 (2012· 四川理综· 22(2))某学习小
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