《(浙江專版)2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)9 測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專版)2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)9 測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線學(xué)案(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
實(shí)驗(yàn)9 測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線(必考)
[考綱解讀] (1)會(huì)測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線。(2)會(huì)分析小燈泡伏安特性曲線的變化規(guī)律。
注意事項(xiàng)
1.電流表外接法:本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)小燈泡燈絲的電阻值較小,因此測(cè)量電路必須采用電流表外接法。
2.滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接
本實(shí)驗(yàn)要作出I-U圖線,要求測(cè)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(hù)元件安全: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。加在小燈泡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(duì)電路的影響會(huì)帶來誤差,電流表外接,由于電壓表
2、的分流,使測(cè)得的電流值大于真實(shí)值。
2.測(cè)量時(shí)讀數(shù)帶來誤差。
3.在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差。
考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理及基本操作
1.實(shí)驗(yàn)器材的選擇
(1)原則:①安全;②準(zhǔn)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(shí)際最大電流。干電池中電流一般不允許超過0.6 A。
②用電器的額定電流不能小于通過該用電器的實(shí)際最大電流。
③電壓表或電流表的量程不能小于被測(cè)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)到滿刻度的以上。
⑤從便于操作來考慮,限流式接法要選用與待測(cè)電阻相近的滑動(dòng)變阻器,分壓式接法要選用小阻
3、值滑動(dòng)變阻器。
2.電流表、電壓表測(cè)電阻兩種方法的比較選擇
電流表內(nèi)接法
電流表外接法
電路圖
誤差原因
電流表分壓
U測(cè)=Ux+UA
電壓表分流
I測(cè)=Ix+I(xiàn)V
電阻測(cè)量值
R測(cè)==Rx+RA>Rx,測(cè)量值大于真實(shí)值
R測(cè)==<Rx,測(cè)量值小于真實(shí)值
適用條件
RA?Rx
RV?Rx
口訣
大內(nèi)偏大(大電阻用內(nèi)接法測(cè)量,測(cè)量值偏大)
小外偏小(小電阻用外接法測(cè)量,測(cè)量值偏小)
3.滑動(dòng)變阻器兩種接法的比較
限流接法
分壓接法
對(duì)比說明
電路圖
串、并聯(lián)關(guān)系不同
負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍
≤U≤E
0≤U≤E
分壓電
4、路調(diào)節(jié)范圍大
負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍
≤I≤
0≤I≤
分壓電路調(diào)節(jié)范圍大
閉合S前觸頭位置
b端
a端
都是為了保護(hù)電路元件
1.(2016·10月浙江選考)“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn),要求采用分壓電路,電流表外接。小王的連線如圖甲所示,閉合開關(guān)S前請(qǐng)老師檢查,老師指出圖中標(biāo)示的①、②兩根連線有一處錯(cuò)誤,錯(cuò)誤連線是________(填“①”或“②”);圖中標(biāo)示的③、④和⑤三根連線有一處錯(cuò)誤,錯(cuò)誤連線是________(填“③”、“④”或“⑤”)。小王正確連線后,閉合開關(guān)S前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片C移到________(填“A”或“B”)處。閉合開關(guān)S,此時(shí)電壓表讀數(shù)為
5、________V,緩慢移動(dòng)滑片C至某一位置時(shí),電流表指針如圖乙所示,電流表的示數(shù)為________A。
解析 電路要求采用分壓式接法,則連線①是錯(cuò)誤的,應(yīng)接A處;電流表要求外接,連線④應(yīng)接-;閉合開關(guān)S前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片C移到A處;閉合開關(guān)S,此時(shí)電壓表讀數(shù)為0 V;緩慢移動(dòng)滑片C至某一位置時(shí),電流表的示數(shù)為0.32 A。
答案?、佟、堋 0 0.32
2.圖為“測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖,已知小燈泡額定電壓為2.5 V。
(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:
①閉合開關(guān)前,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使它靠近滑動(dòng)變阻器________(填“左端”或“右端”)的接線柱;
6、
②閉合開關(guān)后,逐漸移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,________;
③斷開開關(guān),……根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。
(2)在虛線框中畫出與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖。
解析?。?)滑動(dòng)變阻器為分壓式接法,故閉合開關(guān)前,小燈泡兩端的電壓為零,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使它靠近滑動(dòng)變阻器左端的接線柱。閉合開關(guān)后,逐漸移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,增加小燈泡兩端的電壓,記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù),直至電壓達(dá)到額定電壓。
(2)與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖如圖所示。
答案 (1)①左端?、谠黾有襞輧啥说碾妷海涗涬娏鞅砗碗妷罕淼亩嘟M數(shù)據(jù),直至電壓達(dá)到其額定電壓。
(2)見解析圖
3.以
7、下是“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的操作步驟:
A.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片位置,記下每次調(diào)節(jié)時(shí)電流表、電壓表的一組示數(shù)I、U,測(cè)出若干組數(shù)據(jù)。
B.將電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、小燈泡、電源、開關(guān)正確連接成電路,滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,如圖所示。
C.調(diào)節(jié)滑片,使閉合開關(guān)前滑片處于滑動(dòng)變阻器的最左端。
D.按所測(cè)數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并將各點(diǎn)用直線段連接起來,得出小燈泡的伏安特性曲線。
(1)以上各步驟中存在錯(cuò)誤或不足的是 。應(yīng)如何改正?___________________________________________________________________
_
8、_________________________________________________________________。
(2)將各步驟糾正后,按實(shí)驗(yàn)先后順序排列起來 。
答案?。?)D 應(yīng)將各點(diǎn)用平滑的曲線連接起來
(2)BCAD
考點(diǎn)二 電路設(shè)計(jì)、實(shí)物連線及數(shù)據(jù)處理
1.電學(xué)實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)的思路與方法
(1)首先應(yīng)明確題目的要求,看清題目要求測(cè)定什么物理量,驗(yàn)證、探究什么物理規(guī)律,或要求設(shè)計(jì)達(dá)到何種標(biāo)準(zhǔn)的電路等。其設(shè)計(jì)原則是:安全、方便、經(jīng)濟(jì)。
(2)測(cè)量電路的選擇。
(3)控制電路的選擇。
下列情況下滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法
①題設(shè)條件中所提供的電
9、表量程或電阻的最大允許電流不夠。
②題設(shè)條件中的滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于被測(cè)電阻或電路中串聯(lián)的其他電阻的阻值。
③題設(shè)要求回路中某部分電路兩端的電壓從零開始連續(xù)變化。
2.實(shí)物連線的原則
(1)先串后并,接線到柱,注意量程和正負(fù)。
(2)對(duì)限流電路,用筆畫線代替導(dǎo)線,從電源正極開始,把電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、“伏安法”四部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負(fù)接線柱和量程,滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)。
(3)對(duì)分壓電路,應(yīng)該先把電源、開關(guān)和滑動(dòng)變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來,然后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端之中任選一個(gè)接頭,比較該接頭和滑動(dòng)觸頭兩點(diǎn)的電勢(shì)高低,根據(jù)“伏安法”部分電
10、表正負(fù)接線柱的情況,將“伏安法”部分接入該兩點(diǎn)。
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析
(1)結(jié)果:描繪出的小燈泡燈絲的伏安特性曲線不是直線,而是向橫軸彎曲的曲線。
(2)分析:曲線向橫軸彎曲,即斜率變小,電阻變大,說明小燈泡燈絲的電阻隨溫度升高而增大。
1.某學(xué)習(xí)小組要描繪一個(gè)標(biāo)有“3.6 V,1.2 W”的小燈泡的伏安特性曲線,除了導(dǎo)線和開關(guān)外,還有下列器材可供選擇:
直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4.5 V,內(nèi)阻不計(jì))
電壓表V(量程5 V,內(nèi)阻約為5 kΩ)
電流表A1(量程350 mA,內(nèi)阻約為1 Ω)
電流表A2(量程150 mA,內(nèi)阻約為2 Ω)
滑動(dòng)變阻器R1(阻值0~200 Ω)
11、
滑動(dòng)變阻器R2(阻值0~10 Ω)
(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 ??;(填寫器材代號(hào))
(2)如圖所示,以下的四個(gè)電路中應(yīng)選用 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
解析?。?)燈泡的規(guī)格為“3.6 V,1.2 W”,則燈泡的額定電流I= A=333 mA,燈泡的電阻Rx=10.8 Ω,觀察所給器材的規(guī)格,電流表應(yīng)該用量程為350 mA的A1,測(cè)量燈泡的伏安特性曲線,小燈泡的電壓和電流需要從零調(diào)起,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)該用分壓式接法,所以用R2。
(2)據(jù)R=10.82
12、
2.用下列器材組裝成描繪電阻R0伏安特性曲線的電路,請(qǐng)將如圖所示實(shí)物連線成為實(shí)驗(yàn)電路。
微安表μA(量程200 μA,內(nèi)阻約200 Ω);
電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約10 kΩ);
電阻R0(阻值約20 kΩ);
滑動(dòng)變阻器R(最大阻值50 Ω,額定電流1 A);
電池組E(電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻不計(jì));
開關(guān)S及導(dǎo)線若干。
解析 由于=0.5,=100,可以看出R0?RA,故采用電流表內(nèi)接法。因描繪R0的伏安特性曲線,又因?yàn)殡娮鑂0的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的阻值,故采用分壓接法。畫出電路原理圖如圖所示。把實(shí)物與原理圖結(jié)合起來完成連線,注意電壓表、電流表的正、負(fù)接線柱,保證電
13、流從正接線柱進(jìn)從負(fù)接線柱出,連線如圖所示。
答案 見解析
3.(2016·4月浙江選考)在“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡額定電壓為2.5 V、電流為0.3 A。
(1)部分連線的實(shí)物照片如圖甲所示,請(qǐng)完成實(shí)物連接圖;
(2)某次實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.18 A,電壓表的指針如圖乙所示,則電壓為 V,此時(shí)小燈泡的功率是 W;
(3)正確測(cè)量獲得的伏安特性曲線是下列圖象中的 ?。ㄌ钭帜福?。
解析?。?)小燈泡額定電壓為2.5 V,故電壓表選擇0~3 V的量程;測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線時(shí),電壓表、電流表需從0開始調(diào)節(jié),故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法;電流表采用外接法,故實(shí)物連接圖如圖所示。
(2)結(jié)合量程可讀出電壓表的示數(shù)在1.48~1.50 V,故小燈泡的功率P=UI=0.18×1.48 W≈0.27 W。
(3)隨著電壓的增大,小燈泡的電阻越來越大,故C正確。
答案 (1)如解析圖所示?。?)1.48~1.50 0.27?。?)C
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