《高三物理備考復(fù)習(xí) 第八章實(shí)驗(yàn)九描繪小電珠的伏安特性曲線課件 新人教版（廣東專版）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三物理備考復(fù)習(xí) 第八章實(shí)驗(yàn)九描繪小電珠的伏安特性曲線課件 新人教版（廣東專版）（41頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?1)描繪小電珠的伏安特性曲線。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。分析伏安特性曲線的變化規(guī)律。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理(1)用電流表測出流過小電珠的電流，用電壓表測出小電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，測出多組珠兩端的電壓，測出多組(U，I)值，在值，在UI坐標(biāo)系中描坐標(biāo)系中描 出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來。出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來。(2)電流表外接：因?yàn)樾‰娭榈碾娮韬苄?，如果電流表?nèi)電流表外接：因?yàn)樾‰娭榈碾娮韬苄?，如果電流表?nèi) 接，誤差明顯較大；滑動(dòng)變阻器采用分壓式：使電壓能接，

2、誤差明顯較大；滑動(dòng)變阻器采用分壓式：使電壓能 從零開始連續(xù)變化。從零開始連續(xù)變化。三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材 小電珠小電珠(3.8 V,0.3 A)或或(2.5 V,0.6 A)一個(gè)、電壓表一個(gè)、電壓表(03 V15 V)與電流表與電流表(00.6 A3 A)各一個(gè)、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)、滑動(dòng)變阻器(最最大阻值大阻值20 )一個(gè)、學(xué)生低壓直流電源一個(gè)、學(xué)生低壓直流電源(或電池組或電池組)、開關(guān)一、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆。個(gè)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆。四、滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法四、滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法1兩種接法比較兩種接法比較內(nèi)容內(nèi)容方式方式限流接法限流接法分壓接法分壓接法對(duì)

3、比說明對(duì)比說明兩種接法兩種接法電路圖電路圖串、并聯(lián)關(guān)串、并聯(lián)關(guān)系不同系不同 由上表可以看出：滑動(dòng)變阻器的分壓式接法中，電壓由上表可以看出：滑動(dòng)變阻器的分壓式接法中，電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍很大，限流式接法較節(jié)能。和電流的調(diào)節(jié)范圍很大，限流式接法較節(jié)能。2兩種接法的選擇兩種接法的選擇(2)兩種接法的適用條件兩種接法的適用條件限流式接法適合測量阻值小的電阻限流式接法適合測量阻值小的電阻(跟滑動(dòng)變阻器的總跟滑動(dòng)變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的總電阻還小電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的總電阻還小)。分壓式接法適合測量阻值較大的電阻分壓式接法適合測量阻值較大的電阻(一般比滑動(dòng)變阻一般比滑動(dòng)變阻器的

4、總電阻要大器的總電阻要大)。如果如果Rx很小，限流式接法中滑動(dòng)變阻器分得電壓較大，很小，限流式接法中滑動(dòng)變阻器分得電壓較大，調(diào)節(jié)范圍也比較大。調(diào)節(jié)范圍也比較大。Rx很大時(shí)，分壓式接法中很大時(shí)，分壓式接法中Rx幾乎不幾乎不影響電壓的分配，滑片移動(dòng)時(shí)，電壓變化接近線性關(guān)系，影響電壓的分配，滑片移動(dòng)時(shí)，電壓變化接近線性關(guān)系，便于調(diào)節(jié)。便于調(diào)節(jié)。若采用限流式接法不能控制電流滿足實(shí)驗(yàn)要求，即若若采用限流式接法不能控制電流滿足實(shí)驗(yàn)要求，即若滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大時(shí)，待測電阻上的電流滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大時(shí)，待測電阻上的電流(或電壓或電壓)仍超過電流表仍超過電流表(或電壓表或電壓表)的量程，或超過待測電阻的

5、額定的量程，或超過待測電阻的額定電流電流(或電壓或電壓)，則必須選用分壓式接法。，則必須選用分壓式接法。若待測電阻的阻值比滑動(dòng)變阻器總電阻大得多，以致若待測電阻的阻值比滑動(dòng)變阻器總電阻大得多，以致在限流電路中，滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端時(shí)，在限流電路中，滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端時(shí)，待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，此時(shí)，應(yīng)改待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，此時(shí)，應(yīng)改用分壓電路。用分壓電路。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。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，兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先

6、采用限流式接法，因?yàn)橄蘖魇浇臃娐泛唵?、耗能低。因?yàn)橄蘖魇浇臃娐泛唵?、耗能低。五、?shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟(1)確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外接法，滑確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外接法，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，按圖實(shí)動(dòng)變阻器采用分壓式接法，按圖實(shí)91中的原理圖中的原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路。連接好實(shí)驗(yàn)電路。圖實(shí)圖實(shí)91(2)把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最左端，接線經(jīng)檢把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最左端，接線經(jīng)檢 查無誤后，閉合開關(guān)查無誤后，閉合開關(guān)S。(3)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置，測出移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置，測出12組左右不同的電壓值組左右不同的電壓值 U和電流值和電流值I，并將測量

7、數(shù)據(jù)填入表格中，斷開開關(guān)，并將測量數(shù)據(jù)填入表格中，斷開開關(guān)S。U(V)00.20.40.60.81.01.21.6I(A)U(V)2.02.42.83.23.63.8I(A)(4)拆除電路，整理儀器。拆除電路，整理儀器。六、數(shù)據(jù)處理六、數(shù)據(jù)處理(1)在坐標(biāo)紙上以在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，以為橫軸，以I為縱軸，建立坐標(biāo)系。為縱軸，建立坐標(biāo)系。(2)在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。(坐標(biāo)系縱軸和橫坐標(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(gè)坐標(biāo)紙為軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為 宜宜)(3)將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，就得到小電珠的

8、伏將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，就得到小電珠的伏 安特性曲線。安特性曲線。七、誤差分析七、誤差分析(1)由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻對(duì)電路的由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻對(duì)電路的 影響會(huì)帶來誤差。影響會(huì)帶來誤差。(2)電流表、電壓表的讀數(shù)帶來誤差，要嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則電流表、電壓表的讀數(shù)帶來誤差，要嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則 讀數(shù)。讀數(shù)。(3)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來操作誤差。在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來操作誤差。八、注意事項(xiàng)八、注意事項(xiàng)(1)電路的連接方式電路的連接方式電流表應(yīng)采用外接法：因?yàn)樾‰娭殡娏鞅響?yīng)采用外接法：因?yàn)樾‰娭?3.8 V,0.3 A)的電的電阻很小，與阻很小，與0

9、0.6 A的電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影的電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大。響很大?；瑒?dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接：目的是使小電珠兩滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接：目的是使小電珠兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化。端的電壓能從零開始連續(xù)變化。(2)閉合開關(guān)閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得前，滑動(dòng)變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得電壓為零的一端，使開關(guān)閉合時(shí)小電珠的電壓從零開電壓為零的一端，使開關(guān)閉合時(shí)小電珠的電壓從零開始變化，同時(shí)也是為了防止開關(guān)剛閉合時(shí)因小電珠兩始變化，同時(shí)也是為了防止開關(guān)剛閉合時(shí)因小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲。端電壓過大而燒壞燈絲。(3)IU圖線在圖線在U01.0 V左右將

10、發(fā)生明顯彎曲，故在左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U 1.0 V左右繪點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)較大誤差。左右繪點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)較大誤差。(4)電流表選擇電流表選擇0.6 A量程，電壓表量程的選擇視小電珠的量程，電壓表量程的選擇視小電珠的額定電壓而定，即使用的若是額定電壓而定，即使用的若是“3.8 V,0.3 A”的小電珠，的小電珠，選用電壓表的選用電壓表的15 V量程；若使用量程；若使用“2.5 V,0.6 A”的小電珠，的小電珠，則選用電壓表的則選用電壓表的3 V量程。量程。(5)當(dāng)小電珠的電壓接近額定值時(shí)要緩慢增加，到額定值當(dāng)小電珠的電壓接近額定值時(shí)要緩慢增加，到額定值記錄記錄I后馬上斷開開關(guān)。后馬上斷開

11、開關(guān)。(6)誤差較大的點(diǎn)要舍去，誤差較大的點(diǎn)要舍去，IU圖線應(yīng)是平滑曲線而非折圖線應(yīng)是平滑曲線而非折 線。線。例例1在在“描繪小電珠的伏安特性曲線描繪小電珠的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下：選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下：器材器材規(guī)格規(guī)格器材器材規(guī)格規(guī)格小電珠小電珠標(biāo)有標(biāo)有“3.8 V，”字樣字樣滑動(dòng)變阻滑動(dòng)變阻器器R1最大阻值最大阻值10 ，額定電流額定電流1.0A 電壓表電壓表V量程量程05 V，內(nèi)，內(nèi)阻約阻約5 k滑動(dòng)變阻滑動(dòng)變阻器器R2最大阻值最大阻值1 k，額定電流額定電流0.5 器材器材規(guī)格規(guī)格器材器材規(guī)格規(guī)格電流表電流表A1量程量程0100 mA，內(nèi)阻約內(nèi)阻約4

12、 直流直流電源電源E電動(dòng)勢電動(dòng)勢約為約為6 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻約為約為0.5 電流表電流表A2量程量程0500 mA，內(nèi)阻約內(nèi)阻約0.4 導(dǎo)線、導(dǎo)線、電鍵等電鍵等(1)在上述器材中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選在上述器材中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_；電流表應(yīng)選；電流表應(yīng)選 _。(2)在圖實(shí)在圖實(shí)92中用筆畫線代替導(dǎo)線，把實(shí)驗(yàn)儀器連接成完中用筆畫線代替導(dǎo)線，把實(shí)驗(yàn)儀器連接成完 整的實(shí)驗(yàn)電路。整的實(shí)驗(yàn)電路。圖實(shí)圖實(shí)92(3)利用實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在利用實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在IU坐標(biāo)系中，描繪出了坐標(biāo)系中，描繪出了如圖實(shí)如圖實(shí)93所示的小電珠的伏安特性曲線。根據(jù)此圖所示的小電珠的伏安特性曲線。根據(jù)此圖給出的信息，可以判斷出

13、圖實(shí)給出的信息，可以判斷出圖實(shí)94中正確的是中正確的是(圖中圖中P為小電珠功率為小電珠功率)_。圖實(shí)圖實(shí)93圖實(shí)圖實(shí)94答案答案(1)R1A2(2)見解析圖見解析圖(3)BD例例2(2011廣東高考廣東高考)在在“描繪小電珠的伏安特性曲線描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，所用器材有：小電珠實(shí)驗(yàn)中，所用器材有：小電珠(2.5 V,0.6 W)，滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器，多用電表，電流表，學(xué)生電源，開關(guān)、導(dǎo)線若干。多用電表，電流表，學(xué)生電源，開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)粗測小電珠的電阻，應(yīng)選擇多用電表粗測小電珠的電阻，應(yīng)選擇多用電表_倍率的倍率的電阻擋電阻擋(請(qǐng)?zhí)顚懻?qǐng)?zhí)顚憽?”、“10”或或“100”)；

14、調(diào)零后，將；調(diào)零后，將表筆分別與小電珠的兩極連接，示數(shù)如圖實(shí)表筆分別與小電珠的兩極連接，示數(shù)如圖實(shí)95甲，甲，結(jié)果為結(jié)果為_。圖實(shí)圖實(shí)95(2)實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測量電壓，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖乙完實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測量電壓，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖乙完 成實(shí)物圖丙中的連線。成實(shí)物圖丙中的連線。(3)開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于置于_端。端。為使小電珠亮度增加，為使小電珠亮度增加，P應(yīng)由中點(diǎn)向應(yīng)由中點(diǎn)向_端滑動(dòng)。端滑動(dòng)。(4)下表為電壓等間隔變化測得的數(shù)據(jù)。為了獲得更準(zhǔn)確的下表為電壓等間隔變化測得的數(shù)據(jù)。為了獲得更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)圖像，必須在相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)圖像，必須在相鄰

15、數(shù)據(jù)點(diǎn)_間多測幾組數(shù)據(jù)間多測幾組數(shù)據(jù) (請(qǐng)請(qǐng)?zhí)顚懱顚憽癮b”、“bc”、“cd”、“de”或或“ef”)。數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.000 0.122 0.156 0.185 0.216 0.244(2)在畫實(shí)物連線時(shí)，應(yīng)先連干路，再連分壓電路。在畫實(shí)物連線時(shí)，應(yīng)先連干路，再連分壓電路。(3)閉合開關(guān)前閉合開關(guān)前P應(yīng)先置于應(yīng)先置于a端，此舉為保護(hù)小電珠。為使端，此舉為保護(hù)小電珠。為使小電珠亮度增加，滑片小電珠亮度增加，滑片P應(yīng)向應(yīng)向b端滑動(dòng)，使其分壓增加。端滑動(dòng)，使其分壓增加。(4)在在ab間電流的變化從間電流的變化從00.122

16、A，變化較大，為了更準(zhǔn)，變化較大，為了更準(zhǔn)確，應(yīng)在確，應(yīng)在ab間多測幾組數(shù)據(jù)。間多測幾組數(shù)據(jù)。答案答案(1)17.37.7(2)如圖所示如圖所示(3)a(或左或左)b(或右或右)(4)ab例例3為了測定和描繪一只標(biāo)有為了測定和描繪一只標(biāo)有“220 V,40 W”的白熾燈絲的伏安特性曲線，可的白熾燈絲的伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電。調(diào)壓變壓器是以利用調(diào)壓變壓器供電。調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它只有一組線圈一種自耦變壓器，它只有一組線圈L，繞在閉合的環(huán)形鐵芯上，輸入端接在繞在閉合的環(huán)形鐵芯上，輸入端接在220 V 圖實(shí)圖實(shí)96交流電源的火線和零線間，輸出端有一個(gè)滑動(dòng)觸頭交流電源的火線和零

17、線間，輸出端有一個(gè)滑動(dòng)觸頭P，移，移動(dòng)它的位置，就可以使輸出電壓在動(dòng)它的位置，就可以使輸出電壓在0250 V之間連續(xù)變化，之間連續(xù)變化，如圖實(shí)如圖實(shí)96中畫出的是調(diào)壓變壓器的電路圖符號(hào)。實(shí)驗(yàn)中畫出的是調(diào)壓變壓器的電路圖符號(hào)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)備有交流電壓表、交流電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、室內(nèi)備有交流電壓表、交流電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)必備器材。導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)必備器材。(1)在圖實(shí)在圖實(shí)96中完成實(shí)驗(yàn)電路圖，要求在額定電壓中完成實(shí)驗(yàn)電路圖，要求在額定電壓下測得的數(shù)據(jù)誤差盡量小。下測得的數(shù)據(jù)誤差盡量小。(2)說明按你的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測量時(shí)，在電壓較高段與說明按你的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測量時(shí)，在電壓較高段與電壓

18、較低段進(jìn)行比較，哪段的系統(tǒng)誤差較大？為什么？電壓較低段進(jìn)行比較，哪段的系統(tǒng)誤差較大？為什么？圖實(shí)圖實(shí)97(3)如果根據(jù)測量結(jié)果作出的該燈泡的伏安特性曲線如圖如果根據(jù)測量結(jié)果作出的該燈泡的伏安特性曲線如圖實(shí)實(shí)97所示，試根據(jù)圖線確定：把兩只完全相同的所示，試根據(jù)圖線確定：把兩只完全相同的“220 V,40 W”的白熾燈串聯(lián)接在的白熾燈串聯(lián)接在220 V交流電源的火線和交流電源的火線和零線間時(shí)，兩只燈所消耗的總功率是多大？零線間時(shí)，兩只燈所消耗的總功率是多大？解析解析(1)該設(shè)計(jì)是該設(shè)計(jì)是“描繪小燈泡的伏安特性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)知實(shí)驗(yàn)知識(shí)的遷移和拓展，將變壓器接入電路，開關(guān)接火線，

19、采用識(shí)的遷移和拓展，將變壓器接入電路，開關(guān)接火線，采用伏安法測出伏安法測出U、I值，安培表內(nèi)接。值，安培表內(nèi)接。(2)在電壓較低段誤差大。因?yàn)殡妷旱蜁r(shí)燈泡消耗的實(shí)際功在電壓較低段誤差大。因?yàn)殡妷旱蜁r(shí)燈泡消耗的實(shí)際功率小，燈絲溫度低，電阻小，對(duì)內(nèi)接法而言，安培表的分率小，燈絲溫度低，電阻小，對(duì)內(nèi)接法而言，安培表的分壓大，系統(tǒng)誤差大。壓大，系統(tǒng)誤差大。(3)兩只白熾燈串聯(lián)后分壓各為兩只白熾燈串聯(lián)后分壓各為110 V，由燈泡的伏安特性曲，由燈泡的伏安特性曲線可讀出此時(shí)的工作電流約為線可讀出此時(shí)的工作電流約為0.15 A，故，故P0.151102 W33 W。答案答案(1)如圖所示。如圖所示。(2)在電壓較低段誤差大。因?yàn)殡妷旱蜁r(shí)燈泡消耗的實(shí)際在電壓較低段誤差大。因?yàn)殡妷旱蜁r(shí)燈泡消耗的實(shí)際功率小，燈絲溫度低，電阻小，對(duì)內(nèi)接法而言，安培表功率小，燈絲溫度低，電阻小，對(duì)內(nèi)接法而言，安培表的分壓大，系統(tǒng)誤差大。的分壓大，系統(tǒng)誤差大。(3)33 W