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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,恒定电流,第 七 章,试验八描绘小电珠伏安特征曲线,1/26,考纲要求,考情分析,命题趋势,描绘小电珠伏安特征曲线,天津卷，9(3),浙江卷，22,福建卷，19(2),全国卷，22,江苏卷，10,高考对本试验考查主要侧重于以下四个方面：1.伏安法测电阻电路连接形式(电流表内接、外接)确实定：2.控制电路确实定(分压式)，3.试验仪器选择；4.试验原理了解及其创新(注意结合电源UI图线考查工作点问题).,2/26,知识梳理,扎实基础,关键考点,分层突破,对应演练,迁移利用,栏目导航,3/26,一、试验目标,描绘小电珠伏安特征曲线,二、试验原理,用电流表和电压表测出小电珠在不一样电压下电流，建立,I,U,坐标系，描点连成直线或平滑曲线即得到小电珠伏安特征曲线,为了尽可能多取些数据点并减小试验误差，应选取电流表外接法、滑动变阻器分压接法电路，因为小电珠电阻较小,知识梳理,扎实基础,4/26,三、试验器材,小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、导线，开关、坐标纸,四、试验步骤,1,连接电路,将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图所表示电路,5/26,2,测出小电珠在不一样电压下电流,(1),闭合开关,S,前，滑动变阻器触头应移到最左端，以使开关闭合时小电珠两端电压能从零开始改变：同时，这么做也预防开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝,(2),移动滑动变阻器滑片位置，测出多组不一样电压值,U,和电流值,I,，并将测量数据填入表格,.,U,/V,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,I,/A,0,U,/V,1.6,2.0,2.4,2.8,3.2,3.6,3.8,I,/A,6/26,3.,画出伏安特征曲线,(1),在坐标纸上以,U,为横轴，以,I,为纵轴，建立坐标系,(2),在坐标纸上描出各组数据所对应点,(,坐标系纵轴和横轴标度要适中，以所描图线充分占据整个坐标纸为宜,),(3),将描出点用平滑曲线连接起来就得到小电珠伏安特征曲线,4,拆除电路，整理仪器,五、误差分析,1,因为电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路影响会带来误差,2,电流表、电压表读数带来误差，要严格按照读数规则读数,3,在坐标纸上描点、作图带来操作误差,7/26,六、注意事项,1,电路连接方式：,(1),电流表应采取外接法：因为小电珠,(3.8 V 0.3 A),电阻很小，与,0,0.6 A,电流表串联时，电流表分压影响很大,(2),滑动变阻器应采取分压式连接，目标是使小电珠两端电压能从零开始连续改变,2,闭合开关,S,前，滑动变阻器滑片应移到使小电珠分得电压为零一端，使开关闭合时小电珠电压从零开始改变，同时也是为了预防开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝,8/26,3,I,U,图线在,U,0,1.0 V,左右将发生显著弯曲，故在,U,1.0 V,左右绘点要密，以防出现较大误差,4,电流表选择,0.6 A,量程，电压表量程选择视小电珠额定电压而定，即使用若是,“,3.8 V 0.3 A,”,小电珠，选取电压表,15 V,量程，若使用“,2.5 V 0.6 A”,小电珠，则选取电压表,3 V,量程,5,当小电珠电压靠近额定值时要迟缓增加，到额定值统计,I,后马上断开开关,6,误差较大点要舍去，,I,U,图线应是平滑曲线而非折线,9/26,七、试验改进,一个测小电珠电阻准确方法：,如图所表示，两个电压表完全相同且内阻很大移动滑动变阻器滑片，调整电阻箱示数，使两个电压表示数相同，则电阻箱读数即为小电珠电阻值，记下小电珠电阻和电压，屡次移动滑动变阻器滑片，采取相同方法，记下对应电阻箱示数和电压表读数在坐标纸上画出,R,U,图线，并分析,R,随,U,改变规律,在描绘小电珠伏安特征曲线试验中，因为电表内阻影响，会产生系统误差使得小电珠电阻测量不准确上述试验方法能够消除这种误差，操作、读数比较方便,10/26,考点,1,电路设计和试验原理,例,1,(,浙江嘉兴调研,),在做,“,描绘小电珠伏安特征曲线,”,试验时，所用电流表内阻约为几欧，电压表内阻约为十几千欧试验中得到了多组数据，经过描点连线在,I,U,坐标系中得到了小电珠伏安特征曲线如图甲所表示,(1),在虚线框中画出试验电路图，并在图乙中用笔画线代替导线连接电路,关键考点,分层突破,11/26,(2),依据图甲所表示，可确定小电珠功率,P,与,U,2,和,P,与,I,2,关系，以下示意图中合理是,_,D,12/26,(3),将被测小电珠与定值电阻,R,和电源串联成如图丙所表示电路电源电动势为,6.0 V,，内阻为,1.0.,若电路中电流为,0.40 A,，则定值电阻,R,所消耗电功率为,_ W.,0.64,13/26,(3),由小电珠伏安特征曲线可知，电流,I,0.40 A,时，小电珠两端电压,U,L,4 V,，由欧姆定律可知，内电压,U,Ir,0.4 V,，由闭合电路欧姆定律可知定值电阻两端电压,U,R,E,U,L,U,1.6 V,，所以定值电阻消耗电功率,P,U,R,I,0.64 W.,答案：,(1),电路图、实物图如图所表示,14/26,15/26,16/26,R,1,17/26,(2),在试验过程中，一同学将灯泡两端电压由零迟缓地增加，当电压到达,1.23 V,时，发觉灯泡亮度很暗，当到达,2.70 V,时，发觉灯泡已过亮，便马上断开开关，并将所测数据统计在表格中,.,次数,1,2,3,4,5,6,7,U,/V,0.20,0.60,1.00,1.40,1.80,2.20,2.70,I,/mA,80,155,195,227,255,279,310,18/26,请你依据表中试验数据在如图所表示坐标系中作出灯泡,U,I,图线,(3),由图象得出该灯泡额定电压应为,_V,：这一结果大于,1.22 V,，其原因是,_ _,2.5(2.4,2.6,均可,),小灯泡冷态电阻小于正常工作时电阻,(,或小灯泡电阻随温,度升高而变大,),19/26,(2),如图所表示,(3),由,P,UI,0.75 W,，再结合图象可知,U,额,2.5 V,；小灯泡额定电压大于,1.23 V,原因是小灯泡冷态电阻小于正常工作时电阻,20/26,考点,3,试验改进与创新,本试验创新改进之处主要集中在三点：,1,数据处理方式改进：采取,“,DIS,”,数字化试验系统进行数据采集和处理,2,被测元件变更：探究其它元件伏安特征,3,试验目标变更：如探究元件电阻随温度改变规律,21/26,例,3,(,山西太原模拟,),发光二极管,(LED),是一个节能、环境保护元器件，被广泛应用到显示器、照明等各领域某兴趣小组为探究工作电压是,“,1.4,4V,”,、最大正向直流电流是,“,5,20 mA,”,LED,管,I,U,曲线，设计了如图甲所表示试验电路试验室备有以下器材：,电流表,A,1,：量程,0,50 mA,，内阻约为,50,电流表,A,2,：量程,0,200 mA,，内阻约为,10,电压表,V,：量程,0,5 V,，内阻约为,10 k,滑动变阻器,R,1,；阻值范围,0,15,，允许最大电流,1 A,滑动变阻器,R,2,：阻值范围,0,1 k,，允许最大电流,100 mA,直流电源正：输出电压,6 V,，内阻不计,开关,(S),、导线若干,22/26,(1),为了提升试验结果准确性，电流表应选择,_,；滑动变阻器应选取,_,(,以上填器材代号,),(2),试验小组依据试验得到数据描点绘出了如图乙所表示,I,U,图象，而发光二极管,(LED),效率,与经过二极管电流,I,关系曲线如图丙所表示其中发光二极管效率,是指辐射全部光功率,与供给发光二极管电功率比值则发光二极管效率达最大时其电阻,R,1,_,，辐射光功率,_W.,A,1,R,1,106.7,0.005 76,23/26,24/26,规律总结：本题属于描绘小电珠伏安特征曲线创新设计，创新之处主要表现在两个方面：其一，关键研究对象由小电珠改成了,LED,发光二极管；其二，需要考生整合图乙和图丙中信息得到二极管发光功率,25/26,对应演练,迁移利用,26/26,
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