【2019最新】精選高考物理必考實(shí)驗(yàn)精細(xì)精講實(shí)驗(yàn)八描繪小電珠的伏安特性曲線學(xué)案

1、【 2019 最新】精選高考物理必考實(shí)驗(yàn)精細(xì)精講實(shí)驗(yàn)八描繪小電珠的伏安特性曲線學(xué)案目錄課前預(yù)習(xí)·基礎(chǔ)落實(shí)課堂互動·考點(diǎn)突破課前預(yù)習(xí)·基礎(chǔ)落實(shí)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?描繪小電珠的伏安特性曲線。2分析曲線的變化規(guī)律?！緦?shí)驗(yàn)原理】1描繪小電珠的伏安特性曲線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 I U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)連結(jié)起來，就得到小電珠的伏安特性曲線。2滑動變阻器的限流接法和分壓接法(1) 兩種接法比較(2) 分壓和限流電路的選擇原則(3) 兩種接法的適用情況若采用限流式接法不能控制電流滿足實(shí)驗(yàn)要求

2、，即若滑動變阻器阻值調(diào)到最大時，待測電阻上的電流 ( 或電壓 ) 仍超過電流表 ( 或電壓表 ) 的量歡迎下載。程，或超過待測電阻的額定電流( 或電壓 ) ，則必須選用分壓式電路。若待測電阻的阻值比滑動變阻器總電阻大得多，以致在限流電路中，滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端時，待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，此時，應(yīng)改用分壓式電路。若實(shí)驗(yàn)中要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，則必須采用分壓式電路。兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因?yàn)橄蘖魇浇臃娐泛唵?、能耗低。【?shí)驗(yàn)器材】小電珠 ( “3.8 V ，0.3 A ”或“ 2.5 V ，0.6 A ”) 一個、電壓表 (0 3 V 15 V)

3、 與電流表 (0 0.6 V 3 A) 各一個、滑動變阻器 ( 最大阻值 20 ) 一個、學(xué)生低壓直流電源 ( 或電池組 ) 、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆。【實(shí)驗(yàn)過程】1確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外接法，滑動變阻器采用分壓式接法，按圖實(shí) 1 所示的原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路。2把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到圖中最左端，接線經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān) S。3改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù) I 和 U，記入記錄表格內(nèi)，斷開開關(guān)S。4在坐標(biāo)紙上以電流I 為縱軸，以電壓U為橫軸建立坐標(biāo)系，并選取適當(dāng)?shù)膯挝?。用描點(diǎn)法在坐標(biāo)紙上標(biāo)出各組U、I 值對應(yīng)點(diǎn)的位置。用平滑曲線將

4、各點(diǎn)依次連接起來，便得到小電珠的伏安特性曲線。分析【2019最新】精選高考物理必考實(shí)驗(yàn)精細(xì)精講實(shí)驗(yàn)八描繪小電珠的伏安特性曲線學(xué)案小電珠伏安特性曲線的變化規(guī)律。5斷開電源，整理好器材?！菊`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，則電流示數(shù)偏大。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。【注意事項(xiàng)】1本實(shí)驗(yàn)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本實(shí)驗(yàn)要作出I U圖線，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為保護(hù)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。4加在小電珠兩端的電

5、壓不要超過其額定電壓。5連圖線時曲線要平滑，不在圖線上的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)均勻分布在圖線兩側(cè)，絕對不要畫成折線。課堂互動·考點(diǎn)突破考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理與操作 例 1( 浙江理綜 ) 圖實(shí) 2 是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接圖。(1) 根據(jù)圖實(shí) 2 畫出實(shí)驗(yàn)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)如圖實(shí)3 中的- 3-/7- 3-/7、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_。 解析(1) 圖見答案。(2) 由圖可知，量程為 0.6 A的電流表的分度值為 0.02 A，采

6、用“半格估讀法”，的讀數(shù)為 0.10 A ，的讀數(shù)為 0.24 A ；量程為 3 V 的電壓表的分度值為 0.1 V ，應(yīng)采用“估讀”法，故、的讀數(shù)分別為2.00 V與 0.27 V。因小燈泡通過的電流隨其兩端電壓的增大而增大，故與、與分別對應(yīng)，故由歐姆定律 R可得兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為 R1 8.3、R2 2.7。答案 (1) 如圖所示(2) 0.10 A0.24 A2.00 V0.27 V(8.3 ±0.1) (2.7 ±0.1) 如填為“ (2.7 ±0.1) (8.3 ±0.1) 特別提醒 “測定金屬的電阻率”與“描繪小燈泡的伏安特性曲線”兩個

7、實(shí)驗(yàn)都是電阻的測量實(shí)驗(yàn)，但描繪小燈泡的伏安特性曲線必須要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器必須采用分壓式接法，而測量金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)電流表的內(nèi)、外接和滑動變阻器的接法需要依據(jù)待測電阻的阻值大小來確定。考點(diǎn)二器材、電路的選擇與數(shù)據(jù)處理【2019最新】精選高考物理必考實(shí)驗(yàn)精細(xì)精講實(shí)驗(yàn)八描繪小電珠的伏安特性曲線學(xué)案例2(天津理綜) 要描繪一個標(biāo)有“3 V、0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V，并便于操作。已選用的器材有：電池組 ( 電動勢為 4.5 V ，內(nèi)阻約 1 ) ；電流表 ( 量程為 0250 mA，內(nèi)阻約 5 ) ；電壓表 ( 量程為 03 V ，內(nèi)阻約

8、 3 k ) ；電鍵一個、導(dǎo)線若干。(1) 實(shí)驗(yàn)中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的 _(填字母代號 ) 。A滑動變阻器 ( 最大阻值 20 ， 額定電流 1 A)B滑動變阻器 ( 最大阻值 1 750 ，額定電流 0.3 A)(2) 實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖 _(填字母代號 ) 。(3) 實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖實(shí) 4 所示。如果將這個小燈泡接到電動勢為 1.5 V ，內(nèi)阻為 5 的電源兩端，小燈泡消耗的功率是_W。 解析(1) 測繪小燈泡的伏安特性曲線，要求能較大范圍測量數(shù)據(jù)，所以控制電路部分應(yīng)用分壓式接法，滑動變阻器應(yīng)用最大阻值小額定電流大的A。(2) 燈泡的電阻 R 15 ，額定電

9、流 I 0.2 A，由 R15 <，依據(jù)公式法“大內(nèi)小外”的原則，可知電流表應(yīng)采用外接法，故選B。(3) 在燈泡的 I U圖上作出電源的 I U 圖線，交點(diǎn)即為這個電源給這個燈泡供電時的電流和電壓，此時P燈 IU0.1 ×1 W0.1 W。 答案 (1)A(2)B(3)0.1-5-/7-5-/7考點(diǎn)三創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)剖析1電阻元件的伏安特性曲線能反映電阻元件的電流隨電壓的變化規(guī)律，能反映元件的電阻變化情況，也可利用伏安特性曲線求解電壓、電流、功率等物理量。因此實(shí)際問題中常利用本實(shí)驗(yàn)的器材、實(shí)驗(yàn)方法描繪二極管、電動機(jī)、電池等元件的伏安特性曲線。2實(shí)驗(yàn)的控制電路一般用分壓接法，但測量電路則

10、需要根據(jù)電壓表、電流表的內(nèi)阻與待測元件的電阻之間的大小關(guān)系確定。 例 3( 廣東理綜 ) 某實(shí)驗(yàn)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)如圖實(shí) 5 甲所示，讀數(shù)為 _ 。據(jù)此應(yīng)選擇圖實(shí) 5 中的_ 填“乙”或“丙” 電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(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(shí)驗(yàn)。(3) 圖實(shí)6

11、是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U I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 ，電路如圖實(shí) 7 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 。利用圖實(shí) 6 可算得E_V， r _ ( 結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為【2019最新】精選高考物理必考實(shí)驗(yàn)精細(xì)精講實(shí)驗(yàn)八描繪小電珠的伏安特性曲線學(xué)案理想電壓表 ) 。 解析(1) 測量值讀數(shù)×倍率，故測量結(jié)果為 10.0 ×1 10.0 ，因 Rx10.0< ，Rx 屬于小電阻，故測量電路應(yīng)采用電流表外接法。(2) 滑片 P 向右滑動時測量電路兩端的電壓增大， 故電流表的示數(shù)也增大。(3) 非線性元件的 UI 圖線是曲