高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案：描繪小燈泡的伏安特性曲線

編號:44高三物理(理)第=page1*2-11頁(共4頁)高三物理(理)第=page1*22頁(共4頁)必修3第十一章電路及其應(yīng)用8.4描繪小燈泡的伏安特性曲線學(xué)案44姓名_______班級_______學(xué)號_______【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1、識記實驗?zāi)康暮蛯嶒炘怼?、描述實驗步驟和數(shù)據(jù)處理。3、說出誤差來源和注意事項。4、再認(rèn)測量儀器、儀表的讀數(shù)。5、能畫出實物圖連接和進行數(shù)據(jù)處理。6、識別實驗的遷移。拓展和創(chuàng)新?！緩?fù)習(xí)重點】實驗圖的連接與數(shù)據(jù)處理；2、誤差分析；3、實驗遷移和創(chuàng)新【復(fù)習(xí)難點】1、實驗的誤差分析和數(shù)據(jù)處理；實驗的遷移和創(chuàng)新。易錯易混點：注意在描繪小燈泡的伏安特性曲線時要用平滑的曲線連接各點；由于小燈泡的電阻很小，所以電流表采用外接法，若是電流表采用內(nèi)接法則會分壓明顯，加大實驗誤差；設(shè)計電路時滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法；【知識點歸納】（選修3-1P47）知識點1實驗?zāi)康?．描繪小燈泡的伏安特性曲線。2.分析曲線的變化規(guī)律。知識點2實驗原理1．用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組(I，U)值，在U－I坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點，用一條平滑的曲線將這些點連接起來。2．電流表采用外接法(填“內(nèi)接”或“外接”)，因為小燈泡電阻很小，如果內(nèi)接電流表，分壓明顯?；瑒幼冏杵鞑捎梅謮菏?，使電壓能從0開始連續(xù)變化。知識點3實驗器材小燈泡，4～6V學(xué)生電源，滑動變阻器，電壓表，電流表，開關(guān)，導(dǎo)線若干。知識點4實驗步驟1．連接電路將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示電路。2．測出小燈泡在不同電壓下的電流移動滑動變阻器觸頭位置，測出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格。3．畫出伏安特性曲線(1)在坐標(biāo)紙上以I為縱軸，以U為橫軸，建立坐標(biāo)系。(2)在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點。(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標(biāo)紙為宜)(3)將描出的點用平滑曲線連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線。(4)拆除電路、整理儀器。知識點5注意事項1．電路的連接方式。(1)電流表應(yīng)采用外接法，因為小燈泡(3.8V0.3A)的電阻很小，與量程為0～0.6A的電流表串聯(lián)后，電流表的分壓影響很大。(2)滑動變阻器應(yīng)采用分壓式連接，目的是使小燈泡兩端的電壓能從0開始連續(xù)變化。2．閉合開關(guān)S前，滑動變阻器觸頭應(yīng)移到使小燈泡分得電壓為0的一端，可以使開關(guān)閉合時小燈泡電壓能從0開始變化，同時，也為了防止開關(guān)剛閉合時小燈泡兩端因電壓過大而燒壞燈絲。3．U－I圖線在U0＝1.0V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U＝1.0V左右描點要密，以防止出現(xiàn)較大誤差。4．電流表選擇0.6A量程，電壓表量程的選擇視小燈泡的額定電壓而定，即使用的若是“3.8V0.3A”的小燈泡，選用電壓表的15V量程，若使用“2.5V0.6A”的小燈泡，則選用電壓表的3V量程。5．保持小燈泡電壓接近額定值時要緩慢增加，到額定值時，記錄I后馬上斷開開關(guān)。6．誤差較大的點要舍去，U－I圖象應(yīng)是平滑曲線而非折線。知識點6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。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。(判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。)1．燈泡的電阻較小，用伏安法測電阻時應(yīng)采用電流表外接法。()2．為了多測幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法。()3．用電流表外接法測電阻時，由于電壓表的分流作用，致使電阻測量值偏大。()考點一、實物圖連接和數(shù)據(jù)處理學(xué)法指導(dǎo)：掌握測量小燈泡的伏安特性曲線的方法?！镜淅?】某學(xué)習(xí)小組欲探究小燈泡(“3V、1.5W”)的伏安特性，可提供的實驗器材如下：A．電池組：電動勢約4.5V，內(nèi)阻可不計；B．雙量程的電壓表：V1：量程為0～3V、內(nèi)阻約為3kΩ；V2：量程0～15V、內(nèi)阻約15kΩC．雙量程的電流表：A1：量程為0～0.6A、內(nèi)阻約為1Ω；A2：量程為0～3A、內(nèi)阻約0.1ΩD．滑動變阻器R：阻值范圍為0～10Ω、允許通過的最大電流為2A；E．開關(guān)S，導(dǎo)線若干。在盡量提高測量精度的情況下，請回答下列問題：(1)根據(jù)以上器材，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的實物圖連接成完整電路。(2)閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)移到________(填“A”或“B”)端。(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器得到電壓、電流數(shù)據(jù)如下表，請在如圖乙所示的坐標(biāo)紙上畫出小燈泡的U－I圖線。(4)根據(jù)圖線可估得小燈泡在常溫下的電阻約為________Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)考點二、實驗的遷移、拓展和創(chuàng)新學(xué)法指導(dǎo)：記住課本上的小燈泡伏安特性曲線的實驗原理和步驟【典例2】[兩種圖線結(jié)合處理實驗數(shù)據(jù)]由金屬絲制成的電阻器阻值會隨溫度的升高而變大．某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，親自動手通過實驗描繪這樣一個電阻器的伏安特性曲線．可供選擇的實驗器材有：待測電阻器Rx(2.5V,1.2W)B．電流表A(0～0.6A，內(nèi)阻為1Ω)C．電壓表V(0～3V，內(nèi)阻未知)D．滑動變阻器(0～10Ω，額定電流為1A)E．電源(E＝3V，內(nèi)阻r＝1Ω)F．定值電阻R0(阻值為5Ω)G．開關(guān)一個和導(dǎo)線若干(1)實驗時，該同學(xué)采用電流表內(nèi)接法，并且電阻器兩端電壓從零開始變化，請在方框內(nèi)畫出實驗電路圖．(2)按照正確的電路圖，該同學(xué)測得實驗數(shù)據(jù)如下：I/A50.300.350.400.450.48U/V0.250.400.600.901.251.852.503.00UR/V50.600.901.452.052.52其中，I是電流表的示數(shù)，U是電壓表的示數(shù)，UR是電阻器兩端的實際電壓．在圖5中畫出電阻器的伏安特性曲線．(3)該同學(xué)將本實驗中的電阻器Rx以及給定的定值電阻R0二者串聯(lián)起來，接在本實驗提供的電源兩端，則電阻器的實際功率是________W．(結(jié)果保留兩位小數(shù))【知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建】1.實驗器材選取:(1)原則：①安全；②精確；③操作方便．(2)具體要求①電源允許的最大電流不小于電路中的實際最大電流．干電池中電流一般不允許超過0.6A.②用電器的額定電流不能小于通過該用電器的實際最大電流．③電壓表或電流表的量程不能小于被測電壓或電流的最大值．④電壓表或電流表的指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的eq\f(1,3)以上．⑤從便于操作的角度來考慮，限流式接法要選用與待測電阻相近的滑動變阻器，分壓式接法要選用較小阻值的滑動變阻器．2.器材的選擇方法:(1)電流表和電壓表的選擇①根據(jù)電路中的最大電流(或最大電壓)進行選擇。②根據(jù)用電器的額定電流(或額定電壓)進行選擇。③根據(jù)電源的參數(shù)進行選擇。(2)控制電路的選擇：當(dāng)滑動變阻器的最大電阻遠(yuǎn)小于待測電阻或要求電流從零開始調(diào)節(jié)時，變阻器應(yīng)采用分壓式接法；當(dāng)滑動變阻器的最大電阻和待測電阻接近時，選用限流式接法。【訓(xùn)練檢測】1.某實驗小組要精確測定額定電壓為2.5V的LED燈正常工作時的電阻。已知該燈正常工作時的電阻約為500Ω，電路符號與小燈泡相同。實驗室提供的器材有：A．電流表(量程0～10mA，內(nèi)阻RA1約為3Ω，示數(shù)用I1表示)B．電流表(量程0～3mA，內(nèi)阻RA2＝15Ω，示數(shù)用I2表示)C．定值電阻R1＝697ΩD．定值電阻R2＝985ΩE．滑動變阻器R(量程0～20Ω)F．電壓表(量程0～12V，內(nèi)阻RV＝1kΩ，示數(shù)用U表示)G．蓄電池(電動勢12V，內(nèi)阻很小)H．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干(1)實驗電路圖如圖甲所示，請選擇合適的器材，電表1為________，電表2為____________，定值電阻為____________；(填器材前字母代號)(2)將圖乙中的實物圖按照實驗電路圖補充完整；(3)寫出測量LED燈正常工作時的電阻的表達式為Rx＝____________。(用相應(yīng)字母表示)2.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I-U特性．所用的器材包括：太陽能電池，電源E，電流表A，電