高考物理总复习 第七章 恒定电流 实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线课件 新人教版

(1) 实 验 中 所 用 的 滑 动 变 阻 器 应 选 下 列 中 的 ________(填字母代号)。
A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω， 额定电流1 A) B．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A) (2)实验的电路图应选用下列的图________(填字 母代号)。
(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图实Ⅷ－4 所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻 为5 Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W。
[解析] (1)图见答案。 (2)由图可知，量程为 0.6 A 的电流表的分 度值为 0.02 A，采用“半格估读法”，①的读 数为 0.10 A，②的读数为 0.24 A；量程为 3 V
的电压表的分度值为 0.1 V，应采用“110估读” 法，故③、④的读数分别为 2.00 V 与 0.27 V。 因小灯泡通过的电流随其两端电压的增大而 增大，故①与④、②与③分别对应，故由欧姆
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
课前预习·基础落实
【实验目的】 1．描绘小电珠的伏安特性曲线。 2．分析曲线的变化规律。 【实验原理】 1．描绘小电珠的伏安特性曲线 用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测 出小电珠两端的电压，测出多组(U，I)值，在I－U 坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些 点连结起来，就得到小电珠的伏安特性曲线。
0≤I≤RE
调节范围 大
都是为了 a 端 保护电路
元件
(2)分压和限流电路的选择原则
(3)两种接法的适用情况 ①若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求 ，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电 流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过 待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分压式电 路。
定律 R＝UI 可得两组数据得到的电阻分别为 R1
＝20..0204 Ω＝8.3 Ω、R2＝00..2170 Ω＝2.7 Ω。
[答案] (1)如图所示
(2)①0.10 A ②0.24 A ③2.00 V ④ 0.27 V (8.3±0.1)Ω (2.7±0.1)Ω[如填为“(2.7±0.1)Ω (8.3±0.1)Ω]
用平滑曲线将各点依次连接起来，便得到小电珠 的伏安特性曲线。分析小电珠伏安特性曲线的变化规 律。
5．断开电源，整理好器材。 【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，则电流示数 偏大。 2．测量时读数带来误差。 3．在坐标纸上描点、作图带来误差。
课堂互动·考点突破
考点一 实验原理与操作 [例1] (2015·浙江理综) 图实Ⅷ－2是小红同学 在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实(1)根据图实Ⅷ－2画出实验电路图； (2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表 的示数如图实Ⅷ－3中的①、②、③、④所示，电流 表量程为0.6 A，电压表量程为3 V。所示读数为：① ________、②________、③________、④________。 两组数据得到的电阻分别为________和________。
【注意事项】 1．本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，因 此测量电路必须采用电流表外接法。
2．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．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。
4．加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压。 5．连图线时曲线要平滑，不在图线上的数据点 应均匀分布在图线两侧，绝对不要画成折线。
2．滑动变阻器的限流接法和分压接法 (1)两种接法比较
方式 内容
限流接法
分压接法 对比说明
两种接 法电 路图
串、并联 关系不同
负载 R 上 电压调节 范围
负载 R 上 电流调节 范围
闭合 S 前 触头位置
RR＋ER0≤U ≤E
R＋ER0≤I ≤ER
b端
分压电路 0≤U≤E 调 节 范 围
大
分压电路
图实Ⅷ－4
[解析] (1)测绘小灯泡的伏安特性曲线， 要求能较大范围测量数据，所以控制电路部分 应用分压式接法，滑动变阻器应用最大阻值小 额定电流大的 A。
[特别提醒] “测定金属的电阻率”与“描绘 小灯泡的伏安特性曲线”两个实验都是电阻的测量实 验，但描绘小灯泡的伏安特性曲线必须要求电压从零 开始调节，故滑动变阻器必须采用分压式接法，而测 量金属的电阻率的实验电流表的内、外接和滑动变阻 器的接法需要依据待测电阻的阻值大小来确定。
考点二 器材、电路的选择与数据处理 [例2] (2013·天津理综)要描绘一个标有“3 V、 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需 要由零逐渐增加到3 V，并便于操作。已选用的器材 有： 电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)； 电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)； 电压表(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ)； 电键一个、导线若干。
【实验器材】 小电珠(“3.8 V，0.3 A”或“2.5 V，0.6 A”) 一个、电压表(0～3 V～15 V)与电流表(0～0.6 V～ 3 A)各一个、滑动变阻器(最大阻值20 Ω)一个、学 生低压直流电源(或电池组)、开关一个、导线若干、 坐标纸、铅笔。
【实验过程】 1．确定电流表、电压表的量程，采用电流表外 接法，滑动变阻器采用分压式接法，按图实Ⅷ－1所 示的原理图连接好实验电路。
②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多 ，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到 另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大 ，此时，应改用分压式电路。
③若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用 分压式电路。
④两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流 式接法，因为限流式接法电路简单、能耗低。
图实Ⅷ－1
2．把滑动变阻器的滑动片调节到图中最左端， 接线经检查无误后，闭合开关S。
3．改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相 应的电流表、电压表的示数I和U，记入记录表格内， 断开开关S。
4．在坐标纸上以电流I为纵轴，以电压U为横轴 建立坐标系，并选取适当的单位。用描点法在坐标纸 上标出各组U、I值对应点的位置。