高三物理描绘小电珠的伏安特性曲线PPT精品课件
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(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 分压式电路．
(3)若实验中要求电压从零开始调节，则
(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、 能耗低．
考点二 实验原理的理解及电路设计
［例 2］ (2012·四川理综)某学习小组的同学拟探究 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“4.0Leabharlann BaiduV 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；
【实验过程】
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， 按图实Ⅷ－1所示的原理图
2．把滑动变阻器的滑动片调节到图中最 左端，接线经检查无误后，闭合开关S.
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，断开开关S.
4．在坐标纸上以电流I为纵轴，以电压U 为横轴建立坐标系，并选取适当的单位．用 描点法在坐标纸上标出各组U、I值对应点的 位置．
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
抓纲扣本·落实基础
【预备知识】
滑动变阻器的限流接法和分压接法
1．两种接法比较
方式 内容
限流接法
分压接法
对比说明
两种接法 电路图
串、并联 关系不同
2.分压和限流电路的选择原则
(1)若采用限流式接法不能控制电流满足 实验要求，即若滑动变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)，则必须选用分压式电路．
用平滑曲线将各点依次连接起来，便得 到小灯泡的伏安特性曲线．分析小灯泡伏安
【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，电流表 外接，则电流示数偏大． 2．测量时读数带来误差． 3．在坐标纸上描点、作图带来误差．
【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．
D．系统误差主要是由读数时的估读引 起的，电压越大误差越大
________Ω.
(2)乙同学又设计了如图实Ⅷ－5所示的 电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度 时，加在L上的电压值是________ V.
(3) 学 习 小 组 认 为 要 想 更 准 确 地 描 绘 出 L 完整的伏安特性曲线，需要重新设计电 路．请你在乙同学的基础上利用所供器材， 在图实Ⅷ－6所示的虚线框内补画出实验电 路图，并在图上标明所选器材代号．
【实验目的】
1．描绘小灯泡的伏安特性曲线．
2．分析曲线的变化规律．
【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I－U坐标系中描出各对应点，用一条 平滑的曲线将这些点连结起来，就得到小电
【实验器材】 小电珠(“4 V,0.7 A”或“3.8 V,0.3 A”)、4 V～6 V学 生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、 坐标纸、铅笔．
○ 电压表 V ，量程 3 V，内阻 rV＝9 kΩ；
标准电压 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．
(1) 甲 同 学 设 计 了 如 图 实 Ⅷ － 4 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的电阻为
(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)在虚线框中画出与实物电路相应的电 路图．
(3)实验中得到了小灯泡的U－I图象如图 实Ⅷ－3所示，则可知小灯泡的电阻随电压 增大而________．(选填“增大”“减小”或 “不变”)
[答案] (1)5 (2)4 (3)见解析
[规律总结] 内阻已知的电流表可以充 当电压表，也可以串联一个电阻箱或定值电 阻来扩大电压表的量程．同理内阻已知的电 压表也可以充当电流表，或者通过并联一个 小电阻来扩大量程．在电学的设计性实验中， 要注意内阻已知的电流表和内阻已知的电压
达标训练·技能过关
[答案] (1)①使它靠近变阻器左端的接 线柱
②增加小灯泡两端的电压，记录电流表 和电压表的多组读数，直至电压达到额定电 压
(2)见解析图 (3)增大
[特别提醒] “测定金属的电阻率”与 “描绘小灯泡的伏安特性曲线”两个实验都 是电阻的测量实验，但描绘小灯泡的伏安特 性曲线必须要求电压从零开始调节，故滑动
2．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，故控制电路 必须采用分压接法．
3．为保护元件不被烧毁，开关闭合前变 阻器滑片应位于图中的a端．
4．加在小电珠两端的电压不要超过其额 定电压．
剖题探法·突破考点
考点一 实验操作及数据分析
［例1］ (2013·福州模拟)图实Ⅷ－2所 示为“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的 实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V.
1．“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实 验电路如图实Ⅷ－7所示，所用小电珠的额 定电压是3.8 V．关于该实验的系统误差，下 列说法中正确的是
A．系统误差主要是由电压表的分流引 起的，电压越大误差越大
B．系统误差主要是由电流表的分压引 起的，电流越大误差越大
C．系统误差主要是由于忽略电源内阻 引起的，电源内阻越大误差越大
[解析] (1)①在分压电路中为了保护灯 泡所在支路，开关闭合前，滑动变阻器与灯 泡所在支路并联部分的电阻为零，因此滑片 应靠近左端．
②要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需测 多组数据，且要求电流、电压从零变化到额 定值．
(2)电路原理图如下图所示．
(3)因U－I图象的斜率随电压的增加而增 大，故小灯泡的电阻随电压的增加而增大．
(3)若实验中要求电压从零开始调节，则
(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、 能耗低．
考点二 实验原理的理解及电路设计
［例 2］ (2012·四川理综)某学习小组的同学拟探究 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“4.0Leabharlann BaiduV 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；
【实验过程】
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， 按图实Ⅷ－1所示的原理图
2．把滑动变阻器的滑动片调节到图中最 左端，接线经检查无误后，闭合开关S.
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，断开开关S.
4．在坐标纸上以电流I为纵轴，以电压U 为横轴建立坐标系，并选取适当的单位．用 描点法在坐标纸上标出各组U、I值对应点的 位置．
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
抓纲扣本·落实基础
【预备知识】
滑动变阻器的限流接法和分压接法
1．两种接法比较
方式 内容
限流接法
分压接法
对比说明
两种接法 电路图
串、并联 关系不同
2.分压和限流电路的选择原则
(1)若采用限流式接法不能控制电流满足 实验要求，即若滑动变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)，则必须选用分压式电路．
用平滑曲线将各点依次连接起来，便得 到小灯泡的伏安特性曲线．分析小灯泡伏安
【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，电流表 外接，则电流示数偏大． 2．测量时读数带来误差． 3．在坐标纸上描点、作图带来误差．
【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．
D．系统误差主要是由读数时的估读引 起的，电压越大误差越大
________Ω.
(2)乙同学又设计了如图实Ⅷ－5所示的 电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度 时，加在L上的电压值是________ V.
(3) 学 习 小 组 认 为 要 想 更 准 确 地 描 绘 出 L 完整的伏安特性曲线，需要重新设计电 路．请你在乙同学的基础上利用所供器材， 在图实Ⅷ－6所示的虚线框内补画出实验电 路图，并在图上标明所选器材代号．
【实验目的】
1．描绘小灯泡的伏安特性曲线．
2．分析曲线的变化规律．
【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I－U坐标系中描出各对应点，用一条 平滑的曲线将这些点连结起来，就得到小电
【实验器材】 小电珠(“4 V,0.7 A”或“3.8 V,0.3 A”)、4 V～6 V学 生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、 坐标纸、铅笔．
○ 电压表 V ，量程 3 V，内阻 rV＝9 kΩ；
标准电压 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．
(1) 甲 同 学 设 计 了 如 图 实 Ⅷ － 4 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的电阻为
(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)在虚线框中画出与实物电路相应的电 路图．
(3)实验中得到了小灯泡的U－I图象如图 实Ⅷ－3所示，则可知小灯泡的电阻随电压 增大而________．(选填“增大”“减小”或 “不变”)
[答案] (1)5 (2)4 (3)见解析
[规律总结] 内阻已知的电流表可以充 当电压表，也可以串联一个电阻箱或定值电 阻来扩大电压表的量程．同理内阻已知的电 压表也可以充当电流表，或者通过并联一个 小电阻来扩大量程．在电学的设计性实验中， 要注意内阻已知的电流表和内阻已知的电压
达标训练·技能过关
[答案] (1)①使它靠近变阻器左端的接 线柱
②增加小灯泡两端的电压，记录电流表 和电压表的多组读数，直至电压达到额定电 压
(2)见解析图 (3)增大
[特别提醒] “测定金属的电阻率”与 “描绘小灯泡的伏安特性曲线”两个实验都 是电阻的测量实验，但描绘小灯泡的伏安特 性曲线必须要求电压从零开始调节，故滑动
2．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，故控制电路 必须采用分压接法．
3．为保护元件不被烧毁，开关闭合前变 阻器滑片应位于图中的a端．
4．加在小电珠两端的电压不要超过其额 定电压．
剖题探法·突破考点
考点一 实验操作及数据分析
［例1］ (2013·福州模拟)图实Ⅷ－2所 示为“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的 实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V.
1．“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实 验电路如图实Ⅷ－7所示，所用小电珠的额 定电压是3.8 V．关于该实验的系统误差，下 列说法中正确的是
A．系统误差主要是由电压表的分流引 起的，电压越大误差越大
B．系统误差主要是由电流表的分压引 起的，电流越大误差越大
C．系统误差主要是由于忽略电源内阻 引起的，电源内阻越大误差越大
[解析] (1)①在分压电路中为了保护灯 泡所在支路，开关闭合前，滑动变阻器与灯 泡所在支路并联部分的电阻为零，因此滑片 应靠近左端．
②要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需测 多组数据，且要求电流、电压从零变化到额 定值．
(2)电路原理图如下图所示．
(3)因U－I图象的斜率随电压的增加而增 大，故小灯泡的电阻随电压的增加而增大．