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1、第三單元 實驗與探究 第4課時 描繪小電珠的伏安特性曲線,選修3-1 第八章電路,,基礎回顧,1實驗目的 (1)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 2實驗原理 用________測出流過小電珠的電流,用________測出小電珠兩端的電壓,測出多組(U,I)值,在________坐標系中描出各對應點,用一條__________將這些點連結起來,就得到小電珠的伏安特性曲線 3實驗儀器 小電珠(“4 V,0.7 A”或“3.8 V,0.3 A”)、4 V6 V學生電源,滑動變阻器,電壓表、電流表、開關、導線若干、坐標紙、鉛筆,4實驗步驟 (1
2、)確定電流表、電壓表的量程,采用電流表________法,滑動變阻器采用________式接法,按右圖的原理圖連接好實驗電路 (2)把滑動變阻器的滑動片調節(jié)到使接入測量電路中的________最小的位置(圖中最左端),接線經檢查無誤后,閉合開關S.,(3)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)填入如圖所示的表格中,斷開開關S.,(4)在坐標紙上以U為橫軸,以I為縱軸,建立坐標系,在坐標系內描出各組數(shù)據(jù)所對應的點,將描出的點用平滑的曲線連結起來,就得到小電珠的伏安特性曲線 (5)拆除電路,整理儀器 5注意事項 (1)本實驗要作IU圖線,要求測出一組包括零在內
3、的電壓、電流值,因此滑動變阻器應采用分壓式接法 (2)由于小電珠電阻較小,當它與電流表00.6 A串聯(lián)時,電流表的分壓影響很大,為準確描出小電珠的伏安特性曲線,即U、I的值,故電流表采用外接法,(3)開關閉合前滑動變阻器滑片應移到使開關閉合時小電珠兩端的電壓為零處 (4)電流表選擇0.6 A量程,實驗過程中為了減小誤差,電壓表量程需變換當U3 V時,采用3 V量程;U3 V時改用15 V量程 (5)畫IU時縱軸和橫軸的標度要適中,使所描圖線占據(jù)整個坐標為宜,不要畫成折線,用平滑曲線連接時,如果有個別偏離較遠的點應該舍棄 (6)所畫IU圖線為曲線的原因是金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,6誤差分析
4、 (1)由于電壓表不是理想電表,對電路的影響帶來誤差 (2)測量時讀數(shù)不準,在坐標紙上描點不準引起誤差,答案:2電流表電壓表IU平滑的曲線 4(1)外接分壓(2)電流,,,題型一 實驗電路的連接技巧,某同學為了描繪額定電壓為2.5 V,額定功率為1.5 W的小燈泡L的IU圖線現(xiàn)提供右圖所示的器材,其中電源的電動勢為3 V,內阻不計要求盡可能準確測定小燈泡兩端的電壓U與流過的電流I. (1)選擇正確的量程,把實物圖正確連成實驗電路 (2)根據(jù)你所連接的電路,在開關閉合之前,滑動變阻器的觸頭P應先移在____端,解析:(1)由于小燈泡額定電壓為2.5 V,額定功率為1.5 W,則額定電流為0.6
5、 A因此選擇電壓表的量程為3 V,電流表的量程為0.6 A則可由于小燈泡IU圖線中的電流要求從零開始描起,故滑動變阻器必須采用分壓式接法(2)在滑動變阻器以下兩個接線柱中,若接上測量電路在左端,則在開關閉合之前,滑動變阻器的觸頭P應先,移在A端;若接上測量電路在右端,則在開關閉合之前,滑動變阻器的觸頭P應先移在B端 答案:(1)如圖所示 (2)A,點評:本題考查描繪小燈泡的伏安特性曲線的實驗電路、實驗器材的選取,考查學生的分析能力和實驗電路的設計能力,題型訓練,1某學生用如圖所示的器材做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗,小燈泡標有 “3.8 V,1 W”的字樣,電池組電動勢為4.5 V(內阻
6、不計),滑動變阻器有兩種規(guī)格:R1標有“10 、1 A”,R2標有“100 、20 mA”測量時要求小燈泡兩端的電壓從零開始,并測多組數(shù)據(jù),(1)滑動變阻器應選用__________ (2)實驗開始前他的實物接線如圖所示,請指出該學生實物接線中的錯誤有哪些? a_____; b___; c_____; d___,解析:(1)根據(jù)小燈泡的額定功率和額定電壓,可得其額定電流I 0.26 A,故滑阻應選R1. (2)a.滑動變阻器采取限流接法(而不能使小燈泡兩端電壓從零開始); b導線接在變阻器的滑動觸頭上(而使導線容易割斷); c電流表量程太大(而使電流測量不準確); d電壓表采取串聯(lián)接入
7、電路(而使電路電流極小),答案:(1)R1(2)a.滑動變阻器采取限流接法;b.導線接在變阻器的滑動觸頭上;c.電流表量程太大;d.電壓表采取串聯(lián)接入電路,,題型二 實驗數(shù)據(jù)的處理及結論分析,下面是某學習小組根據(jù)實驗的數(shù)據(jù):,(1)在方格紙上作出小燈泡的伏安特性曲線 (2)請求出小燈泡在電壓為1.00 V和2.00 V時的電阻值并說明它們大小不同的原因(結果保留2位有效數(shù)字),(3)某小組按實驗要求設計出正確電路圖并正確連線后,合上電鍵,慢慢增大小燈泡的電壓,發(fā)現(xiàn)剛開始時兩電表均有讀數(shù),但小燈泡不會發(fā)光,請簡要分析原因______________,解析:(1)作出的小燈泡伏安特性曲線如下圖:
8、(2)由圖可知:U11.00 V時,I10.150 A(0.002 A) U22.00 V時,I20.250 A,,得RL1 6.7 (0.1 ) RL2 8.0 ,由于小燈泡兩端的電壓升高時,燈絲的溫度升高,導致燈絲電阻變大,所以有:RL2RL1. (3)剛開始通過小燈泡的電流很小時,根據(jù)焦耳定律QI2Rt可知,燈絲發(fā)出的熱量還不能使它的溫度上升得足夠高,因此它不亮,題型訓練,2下面表格中所列數(shù)據(jù)是測量小燈泡 UI關系的實驗數(shù)據(jù):,(1)分析上表內實驗數(shù)據(jù)可知,應選用的實驗電路圖是圖_____(填“甲”或“乙”);,(2)在方格紙內畫出小燈泡的UI曲線分析曲線可知小燈泡的電阻隨I增大而______(填增大、減小或不變),解析:(1)根據(jù)表格中所列,測量小燈泡UI關系的實驗數(shù)據(jù)中小燈泡兩端電壓從零開始,故滑動變阻器必須采用分壓式接法故選擇甲圖,(2)小燈泡的UI曲線如圖所示;由圖可知小燈泡的電阻隨I增大而增大,答案:(1)甲(2)UI曲線如解析圖增大,祝,您,學業(yè)有成,