高考物理 考前指導(dǎo) 描繪小燈泡的伏安特性曲線.doc

2013年高考物理考前指導(dǎo)描繪小燈泡的伏安特性曲線一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?用描跡法畫出電場中一個(gè)平面上的等勢(shì)線 二、實(shí)驗(yàn)原理 用平面導(dǎo)電紙上的恒定電流場模擬真空中的等量異種電荷的靜電場，當(dāng)電場中與導(dǎo)電紙接觸的兩探針尖端的電勢(shì)差為零時(shí)，與探針相連的電流表中電流為零，從而可以通過探針找出電流場中的等勢(shì)點(diǎn)，并依據(jù)等勢(shì)點(diǎn)描出等勢(shì)線 三、實(shí)驗(yàn)器材 平整的塑料板(木板)、圖釘、白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙、圓柱形的銅電極、導(dǎo)線、學(xué)生低壓直流電源(或電池組)、探針兩根、靈敏電流表 四、實(shí)驗(yàn)操作 1器材安裝 (1)鋪“三紙”：在平整的塑料板(或木板)上依次使白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙(將導(dǎo)電面朝上)穿過螺桿鋪放，并用圖釘固定 (2)固電極：將兩個(gè)圓柱形銅電極a、b分別套在螺桿上，并用螺母擰緊(保證與導(dǎo)電紙接觸良好)，ab相距約10 cm. (3)接線路：如圖實(shí)1所示將電極a、b分別與6 v的直流電源的正、負(fù)極相連接 將兩根探針分別接到電流計(jì)的“”“”接線柱上 2基淮點(diǎn)選取 在導(dǎo)電紙上畫兩個(gè)電極的連線ab，在連線上取等距的五個(gè)點(diǎn)作基準(zhǔn)點(diǎn)a、b、c、d、e，并用探針把它們的位置復(fù)印在白紙上 3等勢(shì)點(diǎn)探測 (1)接通電源，將探針接觸電極a，另一探針接觸導(dǎo)電紙(注意跨度要小，保證電流表示數(shù)不要太大)，判斷出指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系 (2)將左手探針跟ab連線上某一基準(zhǔn)點(diǎn)相接觸，然后在導(dǎo)電紙平面ab連線旁距此基準(zhǔn)點(diǎn)約1 cm處輕輕移動(dòng)右手探針，直到電流表指針不再發(fā)生偏轉(zhuǎn)，用探針把這一點(diǎn)位置復(fù) 印在白紙上 (3)按步驟(2)的方法在這個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)兩側(cè)逐步由近及遠(yuǎn)地探測得到48個(gè)等勢(shì)點(diǎn) (4)按同樣的方法，找出其余四個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的48個(gè)等勢(shì)點(diǎn)，斷開電源 4等勢(shì)點(diǎn)描繪 取出白紙，根據(jù)五個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)畫出五條平滑的曲線， 如圖實(shí)2所示 五、注意事項(xiàng) 1對(duì)導(dǎo)電紙 (1)導(dǎo)電紙不得折疊、劃傷，且要保持清潔否則導(dǎo)電物質(zhì)分布不均勻，甚至出現(xiàn)斷路，影響等勢(shì)點(diǎn)的分布 (2)安裝時(shí)，有導(dǎo)電物質(zhì)的一面向上 (3)實(shí)驗(yàn)過程中“三紙”不要移動(dòng) 2對(duì)兩電極 (1)兩電極必須完全相同，且為圓柱形 (2)與導(dǎo)電紙必須充分接觸好(壓緊) (3)不可太靠近導(dǎo)電紙邊緣 3對(duì)電流表 (1)必須選零刻度在中央的 (2)若雙量程表應(yīng)選較小的量程(靈敏度要高) 4對(duì)電源 (1)直流6 v：電壓過低效果差，過高會(huì)引起電阻率變化 (2)電壓穩(wěn)定：用直流穩(wěn)壓電源，或內(nèi)阻極小的4節(jié)新干電池，否則會(huì)引起等勢(shì)線畸變 5對(duì)探測過程 (1)先判明指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向關(guān)系 (2)牢記ab兩電極的電勢(shì)高低關(guān)系(正最高，負(fù)最低) (3)尋找等勢(shì)點(diǎn)時(shí)，要從基準(zhǔn)點(diǎn)附近由近及遠(yuǎn)地逐漸推移， 不可貿(mào)然進(jìn)行大跨度的移動(dòng)，以免電勢(shì)差過大，發(fā)生電流計(jì)電流過大現(xiàn)象 (4)探測等勢(shì)點(diǎn)不要太靠近導(dǎo)電紙的邊緣，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是用電流場模擬靜電場，導(dǎo)電紙邊緣的電流方向與邊界平行，并不與等量異種點(diǎn)電荷電場的電場線分布相似 (5)要充分利用指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向關(guān)系，迅速尋找等勢(shì)點(diǎn) (6)導(dǎo)電紙上的導(dǎo)電物質(zhì)很薄，尋找等勢(shì)點(diǎn)時(shí)，不要用探針在導(dǎo)電紙上劃動(dòng)，用點(diǎn)接觸法 (7)兩探針不可長時(shí)間接在電路上，且不可直接觸及兩電極 6對(duì)等勢(shì)線描繪 描繪等勢(shì)線時(shí)要用平滑曲線將各等勢(shì)點(diǎn)連接起來，不能畫成折線 六、誤差分析 1所使用的電流表的精度是本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要因素之一，因此在條件允許的情況下，要盡可能使用精度較高的電流表； 2電極與導(dǎo)電紙是否接觸良好也是本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要因素之一，對(duì)此，安裝電極時(shí)要加以注意，可以在木板上墊3張5張白紙； 3導(dǎo)電紙是否符合要求也是本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要因素之一，導(dǎo)電紙的電阻率應(yīng)遠(yuǎn)大于金屬電極的電阻率才能使電極本身成為等勢(shì)體；導(dǎo)電涂層要均勻，紙上導(dǎo)電性才能一致，否則會(huì)使測繪出的等勢(shì)線產(chǎn)生畸變； 4圓柱形電極的大小也會(huì)給本實(shí)驗(yàn)帶來誤差，圓柱形電極應(yīng)選一樣大的直徑為1 cm的磨平銅柱 【2013高考突破】1(9分)在實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)等勢(shì)線發(fā)生了畸變，則產(chǎn)生誤差的原因可能是()a電流表的靈敏度不高b電極與導(dǎo)電紙接觸不良c導(dǎo)電紙涂層不夠均勻d以上說法都不對(duì)2(9分)圖為描繪電場中等勢(shì)線的裝置示意圖，所用的靈敏電流表是電流從哪一接線柱流入，其指針就向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn)在尋找基準(zhǔn)點(diǎn)o的另一等勢(shì)點(diǎn)時(shí)，探針與o點(diǎn)接觸，另一探針與導(dǎo)電紙上的c點(diǎn)接觸，電流計(jì)的指針向負(fù)接線柱偏轉(zhuǎn)，為了盡快探測到新等勢(shì)點(diǎn)，探針應(yīng)由c點(diǎn)逐漸()a向上移b向下移c向左移d向右移3(9分)在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢(shì)線”的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，所用的電表指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流的關(guān)系是：當(dāng)電流從正接線柱流入電表時(shí)，指針偏向正接線柱一側(cè)一位學(xué)生用這個(gè)電表探測基準(zhǔn)點(diǎn)2兩側(cè)的等勢(shì)點(diǎn)時(shí)，把接電表正接線柱的探針e1接觸基準(zhǔn)點(diǎn)2，把接電表負(fù)接線柱的探針e2接觸紙上的某一點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，為了探測到等勢(shì)點(diǎn)，則 ()a若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，e2應(yīng)右移b若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，e2應(yīng)左移c若電表指針偏向負(fù)接線柱一側(cè)，e2應(yīng)右移d若電表指針偏向負(fù)接線柱一側(cè)，e2應(yīng)左移【答案】bc4(9分)在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢(shì)線”的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)原理應(yīng)相應(yīng)選取不同的測量電表，下列選項(xiàng)正確的是()a若用“等電勢(shì)差”描繪等勢(shì)線，用電壓表b若用“等電勢(shì)”描繪等勢(shì)線，用靈敏電流計(jì)c用靈敏電流計(jì)描繪等勢(shì)線時(shí)，兩探針可分別與電極接觸d用電壓表描繪等勢(shì)線時(shí)探針可與電極接觸5(9分)在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢(shì)線”的實(shí)驗(yàn)中，先在導(dǎo)電紙上畫出電極a、b(模擬點(diǎn)電荷)的連線，在連線上選取間距大致相等的5個(gè)點(diǎn)c、d、e、f、g，如圖所示，g為靈敏電流表，甲、乙為兩探針，則實(shí)驗(yàn)中 ()a探針甲不動(dòng)，移動(dòng)乙b探針乙不動(dòng)，移動(dòng)甲c電流表示數(shù)為零時(shí)說明電流表斷路d圖中虛線表示電場線6(9分)在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢(shì)線”的實(shí)驗(yàn)中，若將電源電壓降低一些，則 ()a描繪出的等勢(shì)線形狀與原來相同b描繪出的等勢(shì)線形狀與原來不同c基準(zhǔn)點(diǎn)之間的電勢(shì)差比原來小一些d基準(zhǔn)點(diǎn)之間的電勢(shì)差比原來大一些7(9分)下列哪些措施不會(huì)影響所描繪的等勢(shì)線的形狀()a把直流電源的電壓變?yōu)樵瓉淼膬杀禸把直流電源改為交流電源c把圓柱形電極改為長方體電極d把靈敏電流表換成內(nèi)阻很大的電壓表，利用電壓表探測基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)8(12分)如圖所示，兩個(gè)金屬條制成的電極a、b平行放置并用螺栓緊緊地壓在導(dǎo)電紙上，與導(dǎo)電紙接觸良好，接通電源后用描跡法畫出金屬板間電場在平面上的等勢(shì)線，在此實(shí)驗(yàn)中： (1)靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流的關(guān)系是：當(dāng)電流從正(負(fù))接線柱通入電流計(jì)時(shí)，指針偏向正(負(fù))接線柱一側(cè)如圖所示，一位同學(xué)用這個(gè)電流計(jì)探測基準(zhǔn)點(diǎn)“1”兩側(cè)的等勢(shì)點(diǎn)時(shí)，把接電流計(jì)負(fù)接線柱的探針p1壓緊基準(zhǔn)點(diǎn)“1”，把接電流計(jì)正接線柱的探針p2接觸導(dǎo)電紙上某一點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針偏向負(fù)接線柱一側(cè)，則探針p2與導(dǎo)電紙的接觸點(diǎn)應(yīng)向_移(填“左”或“右”) (2)在此實(shí)驗(yàn)中，為使所測定等勢(shì)點(diǎn)的位置更精確，兩極間的電壓應(yīng)適當(dāng)_一些(填“大”或“小”)【答案】(1)左(2)大9(12分)均勻?qū)щ娂埳戏胖脙善叫械拈L方形銀條，如圖甲所示，兩銀條上的a0和b0點(diǎn)連接電動(dòng)勢(shì)為6v的電池，一理想電壓表的負(fù)接線柱接a0，正接線柱接一探針p.(1)當(dāng)p接于b1時(shí)，電壓表的讀數(shù)是多少？將p沿b1b2移動(dòng)會(huì)觀察到什么？(2)若將探針沿a0b0移動(dòng)，并將所記錄的電壓表讀數(shù)u對(duì)探針與a0的距離x繪成圖線，如圖乙所示說出在a0b0上u的變化求點(diǎn)x的電場強(qiáng)度，并說明其方向忽略邊際效應(yīng)，在圖甲的兩銀條間粗略描繪電勢(shì)遞增為1v的等勢(shì)線10(13分)在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢(shì)線”實(shí)驗(yàn)中，用在導(dǎo)電紙上形成的電流場模擬靜電場，描繪一個(gè)平面上的等勢(shì)線吳利同學(xué)想模擬帶負(fù)電的點(diǎn)電荷附近電場在一個(gè)平面上的等勢(shì)線，他在木板上依次鋪上白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙，并用圖釘固定，然后