高考物理大一轮复习 第七章 第4讲 实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线课件

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．
【跟踪训练】
某学习小组要描绘一只小电珠(2.5 V,0.5 A) 的伏安特性曲 线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材：
V2
量程0～15 V，内阻3.0 kΩ
器材名称
电流表 电流表 滑动变阻器 滑动变阻器 固定电阻
开关 导线
代号
A1 A2 R1 R2 R0 S M
参数
量程0～0.3 A，内阻2.0 Ω 量程0～6 A，内阻0.4 Ω 0～10 Ω，额定电流2 A 0～100 Ω，额定电流0.5 A
5 Ω，额定电流5 A 一个 若干
实验时要求测量范围尽可能大且要求灯泡上的电压从0开 始调节，测量结果尽可能准确．
(1)现在有a、b、c、d 四个电路，其中可选用的电路有 ________．
(2)在实验中，应当选用的实验器材：电压表________，电 流表________，滑动变阻器______．(填器材名称代号)
(3)在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应
A．电源E(电动势为3.0 V，内阻不计) B．电压表V1(量程为0～3.0 V，内阻约为2 kΩ) C．电压表V2(量程为0～15.0 V，内阻约为6 kΩ) D．电流表A1(量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω) E．电流表A2(量程为0～100 mA，内阻约为2 Ω) F．滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω) G．滑动变阻器R2(最大阻值2 kΩ)
(1)为了减小实验误差，实验中电压表应选择______，电流 表应选择______，滑动变阻器应选择________．(填器材前面的 选项字母)
(2)为提高实验精度，请你为该学习小组设计电路图，并画 在虚线框中．
(3)下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的，根据 表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线.
(2)选取电表时，电表的量程要稍大于被测元件的最大值， 因为灯泡标有“3.8 V,0.3 A”，因此，电压表选择V1，电流表选 择A1；滑动变阻器为分压式接法，应选总阻值较小的滑动变阻 器R1.
(3)在实验时，闭合开关前，应使用电器的电压、电流为最 小值，故应使滑片 P 置于最左端．
(4)根据 R＝UI ，得 A 点电阻为 6.3 Ω(结果为 5.9～6.5 Ω 都 对)；B 点电阻为 10 Ω.
图7－4－2
(2015 年 珠 海 模 拟 ) 一 个 标 有
“3.8 V,0.3 A”字样的小灯泡，其灯丝的电阻会随温度的升高而
变化，一探究性学习小组在实验室研究这一问题，源自文库实验室备
有以下实器验材器名材称： 代 号
参数
电池组 电压表 电压表
E
电动势9 V，内阻0.5 Ω
V1
量程0～5 V，内阻2.0 kΩ
第七章 恒定电流
第4讲 实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线
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．
(4)0.19 W(0.18～0.20 W均可) 【解析】因为电压要求范围宽，滑动变阻器选用分压式接 法；电压表、电流表选择时，在保证安全的前提下，选用小量 程电表．
实验原理及仪器的选择
因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10 Ω左右)，所以测量电路应该选用电流表外 接法．因为作图需要多个点，灯泡两端的 电压应该由零逐渐增大到额定电压，所以 控制电路选用滑动变阻器分压式接法．实 验电路如图7－4－2所示．
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．
置于最________端(填“左”或“右”)．
(4)该小组某同学通过实验描绘出小
灯泡的I－U图线，如图7－4－3 所示，试 根据图线中给出的数据，求出小灯泡在工
作 点 A 和 B 的 电 阻 值 分 别 为 _______ _____、____________.
图7－4－3
解析 (1)要求灯泡上的电压从0开始调节，因此滑动变阻器 要用分压式接法，a、b图错误，c图中滑动变阻器上串联保护 电阻，因此，灯泡上的电压也不能从0开始调节，所以应选d 图．
U/V 0 0.5 1 1.5 2 2.5 I/A 0 0.17 0.30 0.39 0.45 0.49
(4)如果用一个电动势为1.5 V、内阻为3 Ω的电源与该小电 珠组成电路，则该小电珠的实际功率为______(结果保留两位有 效数字)．
【答案】(1)B D F (2)如下图所示
(3)如下图所示
三、实验器材 小电珠、4～6 V学生电源、滑动变阻器、电流表、电压 表、电键、导线若干、坐标纸、铅笔等． 四、实验步骤 1．确定电流表、电压表的量程电流表，采用外接法，滑 动变阻器采用分压式接法按如图7－4－1所示的电路图连接好 实验电路．
图7－4－1
2．把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的A端，电路经 检查无误后，闭合电键S.
六、注意事项 1．因本实验要作出I－U图线，要求测出一组包括零在内 的电流、电压值，因此滑动变阻器要采用分压接法． 2．本实验中，因被测小电珠电阻较小，因此实验电路必 须采用电流表外接法． 3．电流表选择0.6 A量程，电压表量程视小电珠的额定电 压而定．
4．电键闭合前变阻器滑片移到图7－4－1中的A端． 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．