高考物理一轮复习6：实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线优质课件

小初高试卷教案类

K12小学初中高中 实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线

[基本要求]

[数据处理]

1.在坐标纸上以U为横轴，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，就得到小灯泡的伏安特性曲线.

[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、作图带来误差.

[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式接法.

3.保护元件安全：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.加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压.

考向1 对实验原理和器材选择的考查

[典例1] 有一个小电珠上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个电珠的I­U图线，现有下列器材供选用：

A.电压表(0～5 V，内阻10 kΩ) 小初高试卷教案类

K12小学初中高中 B.电压表(0～15 V，内阻20 kΩ)

C.电流表(0～3 A，内阻0.4 Ω)

D.电流表(0～0.6 A，内阻1.0 Ω)

E.滑动变阻器(10 Ω，2 A)

F.滑动变阻器(500 Ω，1 A)

G.学生电源(直流6 V)、开关、导线若干

(1)实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________.

甲 乙

图1

(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)

(3)把图2中所示的实验器材按图1用笔画线代替导线连接成实物电路图.

吉林省实验中学物理组 高三第3轮复习·王海全 实验篇 2012年04月10日

第 1 页 共 2 页 世界上最伟大的秘密：你只要比一般人多努力一点，你就会成功！ 高三针对性复习——实验篇8

（描绘小电珠的伏安特性曲线）

【实验要点】

①能够根据实验的原理选择恰当的器材（E、V、A、R）和电路（内接、外接；分压、限流）进行实验测量；

②理解伏安特性曲线的直线、曲线的含义；能够利用该图像估算某一状态的电阻阻值和相应时刻的电功率。

【实验注意】

①因为金属材料的电阻随温度的升高而变大，所以伏安特性曲线的斜率不断减小；

②求小电珠在某一时刻的电阻时，通常不用其额定电压、额定功率计算；而是通过图像中对应时刻的横纵坐标来计算（电阻大小为伏安特性曲线割线．．斜率的倒数）

③求小电珠的功率时，通常采取电源U - I图像与小电珠U - I图像的交点来确定该时刻的电压和电流，进而计算其功率（或当时的电阻）；

④利用本实验的原理还可以探究二极管的伏安特性曲线，了解其单向导电的特性！

例1、在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，A1、A2、A3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后：

A．通过A1的电流为通过A2的电流的2倍

B．A1的电阻为7.5 Ω

C．A1消耗的电功率为0.75 W

D．A2消耗的电功率为0.375 W

例2、(2010·华南师大附中)有一个标有“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0.5 Ω、0.1 Ω)

C．直流电流表0～300 mA(内阻约5 Ω)

1 【创新教程】2014届高考物理一轮复习知能演练提升：实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线

1．为探究小电珠L的伏安特性，连好如图所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小电珠中的电流由零开始逐渐增大，直到小电珠正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U­I图象应是图中的(

)

解析：小电珠中的电流逐渐增大时其温度升高，导致电阻R增大，所以U­I图线的斜率增大，故C项正确．

答案：C

2．如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路，以下分析正确的是(

)

A．此接法的测量值大于真实值

B．此接法的测量值小于真实值

C．此接法要求待测电阻值小于电流表内阻

D．开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端

答案：A、D

3．(2012年山东济南高三)“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，提供的实验器材有

A．小灯泡(额定电压为3.8 V，额定电流约为0.3 A) 2 B．电流表A(0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω)

C．电压表V(0～6 V，内阻约为5 kΩ)

D．滑动变阻器R1(0～10 Ω，2 A)

E．滑动变阻器R2(0～100 Ω，0.2 A)

F．电源(6 V，内阻不计)

G．开关及导线若干

(1)实验中滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”)．

(2)该同学设计了实验测量电路，通过改变滑动变阻器滑片的位置，使电流表的读数从零开始变化，记录多组电压表的读数U和电流表的读数I.请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整．

(3)该同学根据实验数据作出了如图乙的U­I图象，根据图象可知小灯泡的电阻随着电流的增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”)．

解析：(1)实验采用滑动变阻器的分压式调控，滑动变阻器应选R1

(2)电流值和电压值从0开始可调，待测电阻的最大阻值Rx＝3.80.3≈13(Ω)，且Rx＜RARV，电流表采用外接法．

(3)由U­I图象，小灯泡的电阻Rx＝UI随着电流的增大而增大．

实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线

考纲解读

1.掌握滑动变阻器的使用方法及连接方式.2.掌握伏安特性曲线的描绘方法.3.理解小电珠的伏安特性曲线为什么不是一条直线．

基本实验要求

1．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．

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、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．

3．实验步骤

(1)画出电路图(如实验原理图甲)．

(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的电路．

(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．

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．

④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的13以上．

⑤从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器．

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

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(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小)．

(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻两种接法的电路图

负载R上电压的调节范围 RER＋R0≤U≤E 0≤U≤E