高中物理實驗：描繪小電珠的伏安特性曲線課件

1、Contents Page目錄頁實驗探究：描繪小電珠的伏安特性曲線實驗課2.典例剖析3.創(chuàng)新實驗4.備選訓(xùn)練5.高考模擬演練1.基礎(chǔ)知識Contents Page目錄頁實驗探究：實驗課2.典例剖析1.基礎(chǔ)知識實驗?zāi)康?. 描繪小電珠的伏安特性曲線2. 分析伏安特性曲線的變化規(guī)律實驗原理用電流表測出流過小電珠的電流，用電壓表測出小電珠兩端的電壓，測出多組(U，I)值，在UI坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來電路設(shè)計(1)電流表外接：因為小電珠的電阻很小，如果電流表內(nèi)接，誤差明顯較大(2)滑動變阻器采用分壓式：使電壓能從零開始連續(xù)變化1.基礎(chǔ)知識實驗?zāi)康?. 描繪小電珠的伏安特性

2、曲線實驗原理00.20.40.60.81.01.21.62.02.42.83.23.63.800.20.40.60.81.01.21.62.02.42.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(diǎn)、作圖帶來誤差. 誤差分析 儀器的選擇(1)電表的選擇：先估算電流或電壓值，在選擇電流表或電壓表時，應(yīng)使指針達(dá)到半偏以上(2)滑動變阻器的選擇：實驗電路若采用限流式接法，一般選用阻值適當(dāng)大一些的滑動變阻器，但不可過大；實驗電路若采用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小一些的滑動變阻器，以便于調(diào)節(jié)

3、，但要注意其額定電壓和額定電流值(3)電源的選擇：綜合考慮小電珠、電壓表、電流表的量程以及滑動變阻器的阻值，保證能為實驗提供合適的電流或電壓 儀器的選擇 熱點(diǎn)一儀器選擇和電路設(shè)計【例1】2016天津理綜，9(3)某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8 V，0.3 A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量數(shù)據(jù)盡量精確、繪制曲線完整?？晒┰撏瑢W(xué)選用的器材除開關(guān)、導(dǎo)線外，還有：電壓表V1(量程03 V，內(nèi)阻等于3 k)電壓表V2(量程015 V，內(nèi)阻等于15 k)電流表A1(量程0200 mA，內(nèi)阻等于10 )電流表A2(量程03 A，內(nèi)阻等于0.1 )滑動變阻器R1(010 ，額定電流2 A)滑動變阻器R2(

4、01 k，額定電流0.5 A)定值電阻R3(阻值等于1 )定值電阻R4(阻值等于10 )定值電阻R5(阻值等于1 k)電源E(E6 V，內(nèi)阻不計)(1)請畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁。(2)該同學(xué)描繪出的IU圖象應(yīng)是下圖中的_。2.典例剖析轉(zhuǎn)到解析 熱轉(zhuǎn)回原題轉(zhuǎn)回原題熱點(diǎn)二實驗數(shù)據(jù)處理與分析【例2】2015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1甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。(1)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； (2)某

5、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；0.44轉(zhuǎn)到下頁熱點(diǎn)二實驗數(shù)據(jù)處理與分析0.44轉(zhuǎn)到下頁(3)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))4轉(zhuǎn)到解析轉(zhuǎn)到上頁2.25 (3)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，將轉(zhuǎn)回原題轉(zhuǎn)回原題3.創(chuàng)新實驗熱點(diǎn)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(diǎn)。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

6、的關(guān)系。2實驗對象的變遷3數(shù)據(jù)處理方式的改進(jìn)采用“DIS”數(shù)字化實驗系統(tǒng)進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)的采集和處理。3.創(chuàng)新實驗熱點(diǎn)三實驗的拓展與創(chuàng)新【例3】2015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。(1)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2(a)所示，讀數(shù)為_。據(jù)此應(yīng)選擇圖2中的 _(填“b”或“c”)電路進(jìn)行實驗。(2)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。轉(zhuǎn)到下

7、頁10b增大【例3】2015廣東理綜，34(2)某實驗小組研究兩Y轉(zhuǎn)到解析(3)圖3(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”)是非線性元件。(4)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3(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3(a)可算得E_V，r_(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，電壓表視為理想)。轉(zhuǎn)到上頁3.20.50Y轉(zhuǎn)到解析(3)圖3(a)是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的UI圖線，由轉(zhuǎn)回原題轉(zhuǎn)回原題4.備選訓(xùn)練【備選訓(xùn)練】 (2013江蘇卷，10)為探究小燈泡的電功率

8、P和電壓U的關(guān)系,小明測量小燈泡的電壓U和電流I,利用PUI得到電功率.實驗所使用的小燈泡規(guī)格為“3.0 V,1.8 W”,電源為12 V的電池,滑動變阻器的最大阻值為10 .(1)準(zhǔn)備使用的實物電路如圖所示請將滑動變阻器接入電路的正確位置(用筆畫線代替導(dǎo)線)采用電流表外接法，滑動變阻器分壓式接法.連線提示1.先用分壓式接法將滑動變阻器連入電路中.2.再將電流表、滑動變阻器與小燈泡串聯(lián)接入電路.電流表量程可由標(biāo)稱值計算確定.轉(zhuǎn)到下頁4.備選訓(xùn)練【備選訓(xùn)練】 (2013江蘇卷，10)為探究(2)現(xiàn)有10 、20 和50 的定值電阻，電路中的電阻R1應(yīng)選_的定值電阻(3)測量結(jié)束后，應(yīng)先斷開開關(guān)，

9、拆除_兩端的導(dǎo)線，再拆除其他導(dǎo)線，最后整理好器材10電池審題析疑1、由小燈泡規(guī)格可計算知,小燈泡允許通過的最大電流為0.6 A,故要求接入R1后,電路中的總電流要不小于0.6 A.2、為防止電源短路及誤將電源與其他電路接通，斷開開關(guān)后，應(yīng)先拆除電池兩端的導(dǎo)線，再拆除其他導(dǎo)線 根據(jù)IU/R得, R總U/I12/0.6 20 ,故R1=10 轉(zhuǎn)到上頁轉(zhuǎn)到下頁(2)現(xiàn)有10 、20 和50 的定值電阻，電路中的電(4)小明處理數(shù)據(jù)后將P、U 2描點(diǎn)在坐標(biāo)紙上,并作出了一條直線,如圖所示.請指出圖象中不恰當(dāng)?shù)牡胤?1.這些點(diǎn)不近似在一條直線上，應(yīng)為一條曲線.2.坐標(biāo)紙的空間沒有被充分利用.原因是繪圖時

10、選擇的橫坐標(biāo)的標(biāo)度太小.轉(zhuǎn)到上頁轉(zhuǎn)到解析(4)小明處理數(shù)據(jù)后將P、U 2描點(diǎn)在坐標(biāo)紙上,并作出了一條解析滾動轉(zhuǎn)回原題解析滾動轉(zhuǎn)回原題1(2015浙江理綜，22)圖4是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖。 (1)根據(jù)圖4在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖；（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖5中的、所示，電流表量程為0.6 A，電壓表量程為3 V。所示讀數(shù)為：、。兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為和。5.高考模擬演練0.10 A轉(zhuǎn)到解析0.24 A2.00 V0.27 V8.3 2.7 1(2015浙江理綜，22)圖4是小紅同學(xué)在做“描繪小燈轉(zhuǎn)回原題轉(zhuǎn)回原題2.有一個額定電壓為2.8 V，額定功率約為0.8 W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個燈泡的IU圖線，有下列器材供選用：A.電壓表（03 V，內(nèi)阻6 k）B.電壓表（015 V，內(nèi)阻30 k）；C.電流表（03 A，內(nèi)阻0.1 ）；D.電流表（00.6 A，內(nèi)阻0.5 ）；E.滑動變阻器（10 ，2 A）；F.滑動變阻器（200 ，0.5 A）；G.蓄電池（電動勢6 V，內(nèi)阻不計）。（1）用如圖6甲所示的電路進(jìn)行測量，電壓表應(yīng)選用，電流表應(yīng)選用，滑動變阻器應(yīng)選用。