浙江鸭高考物理总复习恒定电流实验九测绘小灯泡伏安特性曲线.pptx

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,#,实验九测绘小灯泡的伏安特性曲线,(,学考,),考纲解读,(1),会测绘小灯泡的伏安特性曲线。,(2),会分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律。,注意事项,1.,电流表外接法：,本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法。,2.,滑动变阻器应采用分压式连接,本实验要作出,I,U,图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法。,3.,保护元件安全：,为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的,a,端。加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电压。,误差分析,1.,由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值大于真实值。,2.,测量时读数带来误差。,3.,在坐标纸上描点、作图带来误差。,1.,实验器材的选择,(1),原则：,安全；,准确；,操作方便。,(2),具体要求：,电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流。干电池中电流一般不允许超过,0.6 A,。,用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流。,电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值。,电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的,以上。,从便于操作来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接法要选用小阻值滑动变阻器。,考点一实验原理及基本操作,2.,电流表、电压表测电阻两种方法的比较选择,电流表内接法,电流表外接法,电路图,误差原因,电流表分压,U,测,U,x,U,A,电压表分流,I,测,I,x,I,V,电阻,测量值,适用,条件,R,A,R,x,R,V,R,x,口诀,大内偏大,(,大电阻用内接法测量，测量值偏大,),小外偏小,(,小电阻用外接法测量，测量值偏小,),3.,滑动变阻器两种接法的比较,限流接法,分压接法,对比说明,电路图,串、并联关系不同,负载,R,上电压调节范围,0,U,E,分压电路调节范围大,负载,R,上电流调节范围,分压电路调节范围大,闭合,S,前触头位置,b,端,a,端,都是为了保护电路元件,1.,图为,“,测绘小灯泡伏安特性曲线,”,实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为,2.5 V,。,(1),完成下列实验步骤：,闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，使它靠近滑动变阻器,_(,填,“,左端,”,或,“,右端,”,),的接线柱；,闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，,_,；,断开开关，,根据实验数据作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。,(2),在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。,解析,(1),滑动变阻器为分压式接法，故闭合开关前，小灯泡两端的电压为零，调节滑动变阻器的滑片，使它靠近滑动变阻器左端的接线柱。闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压。,(2),与实物电路相应的电路图如图所示。,答案,(1),左端,增加小灯泡两端,的电压，记录电流表和电压表的多组,数据，直至电压达到其额定电压。,(2),见解析图,2.,以下是,“,测绘小灯泡的伏安特性曲线,”,实验的操作步骤：,A.,闭合开关，调节滑片位置，记下每次调节时电流表、电压表的一组示数,I,、,U,，测出若干组数据。,B.,将电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、,电源、开关正确连接成电路，滑动变阻器采用,分压式接法，如图所示。,C.,调节滑片，使闭合开关前滑片处于滑动变阻,器的最左端。,D.,按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线。,(1),以上各步骤中存在错误或不足的是,_,。应如何改正？,_,。,(2),将各步骤纠正后，按实验先后顺序排列起来,_,。,答案,(1)D,应将各点用平滑的曲线连接起来,(2)BCAD,1.,电学实验电路设计的思路与方法,(1),首先应明确题目的要求，看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或要求设计达到何种标准的电路等。其设计原则是：安全、方便、经济。,(2),测量电路的选择。,(3),控制电路的选择。,考点二电路设计、实物连线及数据处理,下列情况下滑动变阻器应采用分压接法,题设条件中所提供的电表量程或电阻的最大允许电流不够。,题设条件中的滑动变阻器的最大阻值远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻的阻值。,题设要求回路中某部分电路两端的电压从零开始连续变化。,2.,实物连线的原则,(1),先串后并，接线到柱，注意量程和正负。,(2),对限流电路，用笔画线代替导线，从电源正极开始，把电源、开关、滑动变阻器、,“,伏安法,”,四部分依次串联起来即可,(,注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处,),。,(3),对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据,“,伏安法,”,部分电表正负接线柱的情况，将,“,伏安法,”,部分接入该两点。,3.,实验结果与数据分析,(1),结果：描绘出的小灯泡灯丝的伏安特性曲线不是直线，而是向横轴弯曲的曲线。,(2),分析：曲线向横轴弯曲，即斜率变小，电阻变大，说明小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大。,1.,某学习小组要描绘一个标有,“,3.6 V,，,1.2 W,”,的小灯泡的伏安特性曲线，除了导线和开关外，还有下列器材可供选择：,直流电源,E,(,电动势,4.5 V,，内阻不计,),电压表,V(,量程,5 V,，内阻约为,5 k),电流表,A,1,(,量程,350 mA,，内阻约为,1),电流表,A,2,(,量程,150 mA,，内阻约为,2),滑动变阻器,R,1,(,阻值,0,200),滑动变阻器,R,2,(,阻值,0,10),(1),实验中电流表应选,，滑动变阻器应选,；,(,填写器材代号,),(2),如图所示，以下的四个电路中应选用,进行实验。,答案,(1)A,1,R,2,(2)A,2.,用下列器材组装成描绘电阻,R,0,伏安特性曲线的电路，请将如图所示实物连线成为实验电路。,微安表,A(,量程,200 A,，内阻约,200),；,电压表,V(,量程,3 V,，内阻约,10 k),；,电阻,R,0,(,阻值约,20 k),；,滑动变阻器,R,(,最大阻值,50,，额定电流,1 A),；,电池组,E,(,电动势,3 V,，内阻不计,),；,开关,S,及导线若干。,答案,见解析,A.,电压表,V(,量程,3 V,，内阻约,3 k),B.,电流表,A,1,(,量程,150 mA,，内阻约,2),C.,电流表,A,2,(,量程,500 mA,，内组约,0.6),D.,滑动变阻器,R,1,(0,20),E.,滑动变阻器,R,2,(0,100),F.,电源,E,(,电动势,4.0 V,，内阻不计,),G.,开关,S,和导线若干,H.,待测灯泡,L(,额定功率,0.75 W,，额定电压未知,),(1),在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择,(,填,“,A,1,”,或,“,A,2,”,),；滑动变阻器选择,(,填,“,R,1,”,或,“,R,2,”,),。,(2),在实验过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到,1.23 V,时，发现灯泡亮度很暗，当达到,2.70 V,时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下面表格中。,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,请你根据实验数据在图中作出灯泡的,U,I,图线。,(3),由图象得出该灯泡的额定电压应为,_V,；这一结果大于,1.23 V,，其原因是,_,。,解析,(1),根据,P,I,2,R,，估算灯泡的电流大约,是,600 mA,，因此电流表应选,A,2,；本实验要描,绘出灯泡的,U,I,图线，需要测量多组数据，,因此滑动变阻器应接成分压式，所以应选阻,值较小的,R,1,；小灯泡电阻不大，电流表应外,接；电路图如图所示。,(2),如图所示,(3),由,P,UI,0.75 W,，再结合图象可知,U,额,2.60 V,；大于,1.23 V,的原因是由于灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻,(,或灯泡电阻随温度升高而变大,),。,答案,(1),电路原理图见解析图,A,2,R,1,(2),见解析图,(3)2.60(2.50,2.60),灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻,(,或灯泡电阻随温度升高而变大,),