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高考物理一輪復(fù)習(xí) 第7章 實驗8 描繪小電珠的伏安特性曲線課件

上傳人:san****019 文檔編號:22065756 上傳時間:2021-05-19 格式:PPT 頁數(shù):36 大?。?.59MB
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1、實驗八描繪小電珠的伏安特性曲線 注意事項 1電流表外接法:本實驗中被測小電珠燈絲的電阻值較小,因此測量電路必須采用電流表外接法。 2滑動變阻器應(yīng)采用分壓式連接本實驗要作出IU圖像,要求測出一組包括零在內(nèi)的電流、電壓值,故控制電路必須采用分壓接法。 3保護元件安全:為保護元件不被燒毀,開關(guān)閉合前變阻器滑片應(yīng)位于圖中的a端。加在小電珠兩端的電壓不要超過其額定電壓。 誤差分析 1由于電壓表不是理想電表,內(nèi)阻并非無窮大,對電路的影響會帶來誤差,電流表外接,由于電壓表的分流,使測得的電流值大于真實值。 2測量時讀數(shù)帶來誤差。 3在坐標(biāo)紙上描點、作圖帶來誤差。 例1有一個小電珠上標(biāo)有“4 V,2 W”的字

2、樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個電珠的IU圖線,現(xiàn)有下列器材供選用: A電壓表(05 V,內(nèi)阻10 k) B電壓表(015 V,內(nèi)阻20 k) C電流表(03 A,內(nèi)阻0.4 ) D電流表(00.6 A,內(nèi)阻1.0 ) E滑動變阻器(10 ,2 A) F滑動變阻器(500 ,1 A) G學(xué)生電源(直流6 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干熱點一實驗原理的理解和電路的連接 (1)實驗時,選用圖甲而不選用圖乙的電路圖來完成實驗,請說明理由:_。 圖 1 (2)實驗中所用電壓表應(yīng)選用_,電流表應(yīng)選用_,滑動變阻器應(yīng)選用_。(用序號字母表示) (3)把圖2中所示的實驗器材按圖1用筆畫線代替導(dǎo)線連接成實物電路圖。 圖 2

3、(3)按圖1連接實物電路,如圖所示。答案(1)描繪電珠的IU圖線所測數(shù)據(jù)需從零開始,并要多取幾組數(shù)據(jù) (2)ADE(3)見解析圖 變式訓(xùn)練 1(2016江西上饒中學(xué)一模)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,除標(biāo)有“6 V、1.5 W”的小燈泡、導(dǎo)線和開關(guān)外,還有: A直流電源6 V(內(nèi)阻不計) B直流電流表03 A(內(nèi)阻0.1 以下) C直流電流表0300 m A(內(nèi)阻約為5 ) D直流電壓表015 V(內(nèi)阻約為15 k) E滑動變阻器“10 2 A” F滑動變阻器“1 k0.5 A”實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能多測幾次。 圖 3 (1)實驗中電流表應(yīng)選用_,滑動變阻器應(yīng)選用_

4、。(均用序號表示) (2)試按要求在虛線方框3甲中畫出電路圖。 (3)根據(jù)電路圖將圖乙中所示器材連成實驗電路。 解析(1)小燈泡的額定電流為0.25 A,估算其電阻為24 ,故為精確測量,電流表選C;為方便調(diào)節(jié),滑動變阻器選E。 (2)小燈泡內(nèi)阻較小,故電流表采用外接法,滑動變阻器電阻相對燈泡較小,小燈泡兩端的電壓又要從零開始調(diào)節(jié),故滑動變阻器選用分壓式接法。 (3)實物圖連接可以根據(jù)分壓式接法先把滑動變阻器下面兩個接線柱直接連在電源和開關(guān)兩端,再考慮小燈泡和電流表串聯(lián)的一端接在滑動變阻器的上接線柱上,另一端接在開關(guān)離電源遠(yuǎn)的那個接線柱上,最后連接電壓表。(要注意電流進出電表必須正進負(fù)出) 答

5、案(1)CE(2)如圖所示 (3)如圖所示 熱點二實驗數(shù)據(jù)處理與分析 例22015福建理綜,19(2)某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小,實驗器材如圖4甲所示,現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中,電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大,請按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接; 圖 4 某次測量,電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,則電流表的示數(shù)為_A;該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示,根據(jù)圖線判斷,將_只相同的小電珠并聯(lián)后,直接與電動勢為3 V、內(nèi)阻為1 的電源組成閉合回路,可使小電珠的總功率最大,其總功率的值約為_W(保留兩位小數(shù))。 答案

6、連線如圖0.4442.25 變式訓(xùn)練 2小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大。某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象,用實驗來描繪小燈泡的伏安特性曲線。實驗可供選擇的器材有: A小燈泡(2.5 V,1.2 W) B電流表(量程00.6 A,內(nèi)阻r1 ) C電壓表(量程03 V,內(nèi)阻未知) D滑動變阻器R2(05 ,額定電流1 A) E電源(E3 V,內(nèi)阻不計) F定值電阻R 0(阻值6 ) G開關(guān)一個和導(dǎo)線若干 (1)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化,且能盡量減小系統(tǒng)誤差,在虛線框內(nèi)畫出完整的實驗電路圖。圖 5 (2)按照正確的電路圖,該同學(xué)測得實驗數(shù)據(jù)如下:I是電流表的示數(shù),U是電壓表的示數(shù),U燈是小燈泡兩端

7、的實際電壓。請通過計算補全表格中的空格,然后在如圖5坐標(biāo)紙中畫出小燈泡的伏安特性曲線。I/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.48U/V 0.08 0.15 0.25 0.40 0.60 0.90 1.30 1.85 2.50 3.00U 燈/V 解析(1)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化,故采用滑動變阻器的分壓式接法;本題電流表的內(nèi)阻已知為1 ,其內(nèi)壓降可算出,為了盡量減小系統(tǒng)誤差,故采用電流表內(nèi)接法。實驗電路如圖甲所示。甲 (2)小燈泡兩端的電壓等于電壓表的讀數(shù)減去電流表兩端的電壓。因為電流表內(nèi)阻為1 ,故電流表兩端的電壓值與電

8、流表的讀數(shù)相等。I/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.48U/V 0.08 0.15 0.25 0.40 0.60 0.90 1.30 1.85 2.50 3.00U燈/V 0.03 0.05 0.10 0.20 0.35 0.60 0.95 1.45 2.05 2.52 小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。 乙答案見解析 熱點三實驗的拓展與創(chuàng)新以本實驗為背景,通過改變實驗條件、實驗儀器設(shè)置題目,不脫離教材而又不拘泥教材,體現(xiàn)開放性、探究性等特點。 1以實驗原理及實驗方法為基礎(chǔ),探究小燈泡功率與電壓的關(guān)系。 2實驗對象的變遷 3數(shù)據(jù)處

9、理方式的改進采用“DIS”數(shù)字化實驗系統(tǒng)進行實驗數(shù)據(jù)的采集和處理。 例32015廣東理綜,34(2)某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括電壓表(內(nèi)阻約為3 k)、電流表(內(nèi)阻約為1 )、定值電阻等。 圖 6 使用多用電表粗測元件X的電阻。選擇“1”歐姆擋測量,示數(shù)如圖6(a)所示,讀數(shù)為_。據(jù)此應(yīng)選擇圖6中的 _(填“b”或“c”)電路進行實驗。連接所選電路,閉合S;滑動變阻器的滑片P從左向右滑動,電流表的示數(shù)逐漸_(填“增大”或“減小”);依次記錄電流及相應(yīng)的電壓;將元件X換成元件Y,重復(fù)實驗。 圖7(a)是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的UI圖線,由圖可判斷元件_(填“X”或“Y”

10、)是非線性元件。 圖 7 該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R21 的定值電阻,測量待測電池的電動勢E和內(nèi)阻r,電路如圖7(b)所示。閉合S1和S2,電壓表讀數(shù)為3.00 V;斷開S2,讀數(shù)為1.00 V,利用圖7(a)可算得E_V,r_(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字,視電壓表為理想電壓表)。解析歐姆表的讀數(shù)R示數(shù)倍率,得R10 ;根據(jù)實驗電路產(chǎn)生誤差的原因知應(yīng)選用電流表外接,故選擇“b”電路進行實驗?;瑒幼冏杵鞯幕琍從左向右滑動,R 左增大,待測電阻兩端的電壓增大,所以電流表的示數(shù)增大。 答案10b增大Y3.20.50 變式訓(xùn)練 32013年12月14日晚上9點14分左右嫦娥三號月球探測器平穩(wěn)

11、降落在月球虹灣,并在4分鐘后展開太陽能電池帆板。這是中國航天器第一次在地外天體成功軟著陸,中國成為繼美國、前蘇聯(lián)之后第三個實現(xiàn)月面軟著陸的國家。太陽能電池在有光照時,可以將光能轉(zhuǎn)化為電能,在沒有光照時,可以視為一個電學(xué)器件。某實驗小組用測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法,探究一個太陽能電池在沒有光照時(沒有儲存電能)的IU特性。所用的器材包括:太陽能電池,電源E,電流表A,電壓表V,滑動變阻器R,開關(guān)S及導(dǎo)線若干。 (1)為了達(dá)到上述目的,應(yīng)選用圖8中的哪個電路圖:_(填“甲”或“乙”)。 圖 8 (2)該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù),描點繪出了如圖9所示的IU圖像。由圖可知,當(dāng)電壓小于2.0 V時,太陽能電池的電阻_(填“很大”或“很小”);當(dāng)電壓為2.8 V時,太陽能電池的電阻約為_。(保留兩位有效數(shù)字)答案(1)甲(2)很大1.010 3 圖 9

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