高中物理【实验：描绘小电珠的伏安特性曲线】课件
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实验 描绘小电珠的伏安特性曲线_课件
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高中物理一轮复习
电路
实验：描绘小电珠的伏安特性曲线
人教版
特级教师优秀课件精选
思维导图
高考考纲
复习标
掌握伏安特性曲线的描绘方法 ； 理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是一条直线 。
知识梳理
实验目的
①测多组小电珠的 U、I 的值，并绘出 I－U 图象 ； ②理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是过原点的一条直线 。
知识梳理
实验步骤 (1)连接电路 。根据小灯泡标的额定值，确定电流表、电 压表的量_程____，按图所示的电路图连好实物 图。(注意开关应__断__开__，滑动变阻器与灯 泡并联部分电阻零为___) (2)测量与记录 闭合开关 S，移动滑动变阻器触头位置，测
出12组左右不同的电压值 U 和电流值 I，并
知识梳理
实验原理
由于通过小灯泡的电流越大，灯丝的温度越高，灯丝的电阻率 随温度的升高而增__大____
因此灯丝的电阻随温度的升高而 增大 ______ 由 R＝U/I 可得，在 I－U 坐标系中，图线 上点与原点连线的斜率等于电阻的倒_数_____。 故画出的小灯泡的 I－U 图线为曲线 。
知识梳理 实验原理
规律总结
实物连图要点
④所有导线的接点都应画在导线的接线柱上，不能将导线接在
滑动变阻器的滑片上，不能在导线中间出现分叉，尽量避免导
线交叉 ⑤开关要能控制整个电路
。
例题——实验原理与操作 (2014·浙江省杭州一模)为了探究小灯泡 L 的伏安特性，连好如 图所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡 中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表 和电压表得到的多组读数描绘出的 U－I 图象应B是图( )
高中物理一轮复习
电路
实验：描绘小电珠的伏安特性曲线
人教版
特级教师优秀课件精选
思维导图
高考考纲
复习标
掌握伏安特性曲线的描绘方法 ； 理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是一条直线 。
知识梳理
实验目的
①测多组小电珠的 U、I 的值，并绘出 I－U 图象 ； ②理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是过原点的一条直线 。
知识梳理
实验步骤 (1)连接电路 。根据小灯泡标的额定值，确定电流表、电 压表的量_程____，按图所示的电路图连好实物 图。(注意开关应__断__开__，滑动变阻器与灯 泡并联部分电阻零为___) (2)测量与记录 闭合开关 S，移动滑动变阻器触头位置，测
出12组左右不同的电压值 U 和电流值 I，并
知识梳理
实验原理
由于通过小灯泡的电流越大，灯丝的温度越高，灯丝的电阻率 随温度的升高而增__大____
因此灯丝的电阻随温度的升高而 增大 ______ 由 R＝U/I 可得，在 I－U 坐标系中，图线 上点与原点连线的斜率等于电阻的倒_数_____。 故画出的小灯泡的 I－U 图线为曲线 。
知识梳理 实验原理
规律总结
实物连图要点
④所有导线的接点都应画在导线的接线柱上，不能将导线接在
滑动变阻器的滑片上，不能在导线中间出现分叉，尽量避免导
线交叉 ⑤开关要能控制整个电路
。
例题——实验原理与操作 (2014·浙江省杭州一模)为了探究小灯泡 L 的伏安特性，连好如 图所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡 中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表 和电压表得到的多组读数描绘出的 U－I 图象应B是图( )
实验九描绘小电珠的伏安特性曲线课件
栏目 导引
(2)实验电路图如图所示．
第八章 恒定电流
答案：(1)R1 R4 (2)见解析
栏目 导引
第八章 恒定电流
对数据处理和误差分析的考查 误差分析 (1)系统误差：由于电压表、电流表不是理想电表，电表内电 阻对电路的影响带来的误差． (2)偶然误差 ①电压表、电流表的读数带来的误差． ②在坐标纸上描点、作图带来的误差．
栏目 导引
2．实验对象的变迁
第八章 恒定电流
栏目 导引
第八章 恒定电流
3．数据处理方式的改进 采用“DIS”数字化实验系统进行实验数据的采集和处理．
栏目 导引
第八章 恒定电流
【典题例析】 (2016·高考江苏卷)小明同学通过实验探究某一金属 电阻的阻值 R 随温度 t 的变化关系．已知该金属电阻在常温 下的阻值约 10 Ω，R 随 t 的升高而增大．实验电路如图所示， 控温箱用以调节金属电阻的温度．
(1)实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请 说明理由： _________________________________________________.
栏目 导引
第八章 恒定电流
(2) 实 验 中 所 用 电 压 表 应 选 用 ________ ， 电 流 表 应 选 用 ________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示) (3)把图丙中所示的实验器材按图甲用笔画线代替导线连接 成实物电路图．
栏目 导引
第八章 恒定电流
[解析] (1)要实现在 0～3.8 V 的范围内对小灯泡的电压进 行测量，则滑动变阻器需要设计成分压接法；电压表 V 应 与固定电阻 R0 串联，将量程改为 4 V．由于小灯泡正常发光 时电阻约为 12 Ω，所以需将电流表外接． (2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电 阻增大．根据电阻定律可知，灯丝的电阻率增大．
(2)实验电路图如图所示．
第八章 恒定电流
答案：(1)R1 R4 (2)见解析
栏目 导引
第八章 恒定电流
对数据处理和误差分析的考查 误差分析 (1)系统误差：由于电压表、电流表不是理想电表，电表内电 阻对电路的影响带来的误差． (2)偶然误差 ①电压表、电流表的读数带来的误差． ②在坐标纸上描点、作图带来的误差．
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2．实验对象的变迁
第八章 恒定电流
栏目 导引
第八章 恒定电流
3．数据处理方式的改进 采用“DIS”数字化实验系统进行实验数据的采集和处理．
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第八章 恒定电流
【典题例析】 (2016·高考江苏卷)小明同学通过实验探究某一金属 电阻的阻值 R 随温度 t 的变化关系．已知该金属电阻在常温 下的阻值约 10 Ω，R 随 t 的升高而增大．实验电路如图所示， 控温箱用以调节金属电阻的温度．
(1)实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请 说明理由： _________________________________________________.
栏目 导引
第八章 恒定电流
(2) 实 验 中 所 用 电 压 表 应 选 用 ________ ， 电 流 表 应 选 用 ________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示) (3)把图丙中所示的实验器材按图甲用笔画线代替导线连接 成实物电路图．
栏目 导引
第八章 恒定电流
[解析] (1)要实现在 0～3.8 V 的范围内对小灯泡的电压进 行测量，则滑动变阻器需要设计成分压接法；电压表 V 应 与固定电阻 R0 串联，将量程改为 4 V．由于小灯泡正常发光 时电阻约为 12 Ω，所以需将电流表外接． (2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电 阻增大．根据电阻定律可知，灯丝的电阻率增大．
实验测绘小灯泡的伏安特性曲线ppt课件
图6
为了减小误差，应使R≪RV，故此法测较小电阻好 D.乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R≫RA，故此法测较
大电阻好
12
2.在测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，所用器材有：小灯泡L、量程恰 当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、开关S等，要求小 灯泡两端电压从0开始变化. (1)实验中滑动变阻器应采用__分__压___接法(填“分压”或“限流”). 答案
图3
(3)请根据(1)中所选电路，把图4中所示的 实验器材用实线连接成实物电路图. 答案
如图所示 图4
二、实验数据的处理
例2 图5甲为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小 灯泡的额定电压为3 V.
图5 (1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图.
答案 解析 见解析图
(2)完成下列实验步骤： ①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，滑片应停留在滑动变阻器的最 __左____(选填“左”或“右”)端； ②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； 答案 解析
总结提升
1.首先要根据表中数据选择合适的标度； 2.描点后用平滑的曲线连接，个别偏离较远的点应舍去.
3
达标检测
1.在图6中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确
的是 答案 解析 A.甲图的接法叫电流表外接法，
乙图的接法叫电流表内接法
√B.甲中R测>R真，乙中R测<R真
C.甲中误差由电压表分流引起，
(1)实验时，选用图3__甲___(选填“甲”或“乙”)的电路图来完成实验，
请说明理由：_描__绘__小__灯__泡__的__I_－__U_图__线__所__测__数__据__需__从__零__开__始__，__并__要__多__测___
高考物理课件第八章 实验九 描绘小电珠的伏安特性曲线
解析：(1)由电路图可知，电路采用了滑动变阻器分压接法；因 灯泡内阻较小，故电流表采用外接法，故S1应接在M点；因采 用分压接法，故滑动变阻器采用小电阻，应选用C。 (2)根据实验原理图画出实物图如图所示：
(3)为了保证实验安全，开始时灯泡两端的电压应为最小，故 滑动变阻器的滑片应在A端；由题意可知，电压表示数变化 明显，说明电压表与电源相连，且滑动变阻器连接正常，而 电流表没有示数说明电路是断开的，由电路图可知，只能是 灯泡发生了断路故障。 答案：(1)M C (2)见解析图 (3)A 小灯泡断路
小灯泡的额定电压为2.5 V，额定功率为0.5 W，实验中除导线和开关外，
还有以下器材可供选择：一般根据量程选择就可 以了，而对于滑动变阻器，
B．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω) 首先要判断用于限流电路还
C．直流电流表0～3
A(内阻约为0.025
(3)如图甲是此实验的器材实物图，图中已连接了部分导线。 请根据在上问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线。
(4)开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于_左__端_。 (选填“左端”“右端”或“正中间”)
4．考查实物连线和实验操作 (1)根据第(2)题选择的电路图，先连接干路元件，再连接支路元 件，注意“＋”“－”接线柱顺序。 (2)为了保护小灯泡不被烧坏，应使得小灯泡两端的电压为零，所 以滑动变阻器的滑片应置于最左端。
2．(2018·茂名一模)现要用伏安法描绘一只标值为“2.5 V,0.6 W” 小灯泡的I-U图线，有下列器材供选用： A．电压表(0～3 V，内阻3 kΩ；0～15 V，内阻10 kΩ) B．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω；0～3 A，内阻0.1 Ω) C．滑动变阻器(10 Ω，2 A) D．滑动变阻器(100 Ω，1.0 A) E．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)
高考物理一轮复习 第7章 实验8 描绘小电珠的伏安特性曲线课件
选E。
•
(2)小灯泡内阻较小，故电流表采用外接法，滑动变阻
器电阻相对灯泡较小，小灯泡两端的电压又要从零开始调节，
故滑动变阻器选用分压式接法。
•
(3)实物图连接可以根据分压式接法先把滑动变阻器下
面两个接线柱直接连在电源和开关两端，再考虑小灯泡和电
流表串联的一端接在滑动变阻器的上接线柱上，另一端接在
开关离电源远的那个接线柱上，最后连接电压表。(要注意
•实验八 描绘小电珠的伏安特性 曲线
• 注意事项 • 1．电流表外接法：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．滑动变阻器应采用分压式连接 • 本实验要作出I－U图像，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 小电珠两端的电压不要超过其额定电压。
解析 ①实物接线图见答案；②由图知电流表量程为 0.6 A， 所以读数为 0.44 A；③电源内阻为 1 Ω，所以当外电路总电 阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即小电珠的总 功率最大，此时外电路电压等于内电压等于 1.5 V，由图丙 知当小电珠电压等于 1.5 V 时电流约为 0.38 A，此时电阻约 为 R＝UI ＝3.95 Ω≈4 Ω，并联后的总电阻为 1 Ω，所以需要 4 个小电珠并联，小电珠消耗的总功率约为 P＝RU外2＝1.152 W ＝2.25 W。
• (3)把图2中所示的实验器材按图1用笔画 线代替导线连接成实物电路图。 • 图2
解析 (1)由于测量数据要从零开始，故采用题图甲所示的 分压式电路，且能方便地多测几组数据。 (2)因小电珠额定电压为 4 V，则电压表选量程为 0～5 V 的 电压表。小灯泡的额定电流为 I＝UP＝24 A＝0.5 A，则电流 表选 D。滑动变阻器应选最大阻值较小的 E，这样在实验中 移动滑片时能使电路中的电流和电压有明显的变化，从而 减小读数误差。
实验描绘小电珠的伏安特性曲线课件
电路图正确连接。
检查电路连接无误后，逐渐调 节滑动变阻器，观察并记录小 电珠两端的电压和电流的变化
。
在实验过程中，保持恒定的环 境温度和湿度，以减小误差。
在实验结束后，断开电路，整 理实验器材。
数据记录与处理
使用表格记录实验过程中测量的 电压和电流数据。
根据测量的数据，绘制伏安特性 曲线，横轴为电压，纵轴为电流。
实验描绘小电珠的伏安特性曲线课 件
目 录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果分析 • 实验总结与思考
01 实验目的
了解小电珠的伏安特性
01
了解小电珠在不同电压下的电流 表现，掌握其电阻随电压变化的 特性。
02
分析小电珠的伏安特性曲线，理 解其电阻与电流之间的关系。
学习如何描绘伏安特性曲线
掌握如何从实验数据中提取有 用的信息，并进行归纳和总结。
02 实验原理
小电珠伏安特性的定义
小电珠伏安特性
小电珠的伏安特性指的是在不同电压 下，小电珠的电流表现出的特性。通 过测量小电珠在不同电压下的电流值 ，可以得出其伏安特性曲线。
定义
小电珠的伏安特性曲线是一条描述小 电珠两端电压与通过小电珠的电流之 间关系的曲线。
学习使用电压表和电 流表测量小电珠在不 同电压下的电流值。
学习使用绘图软件或 图表工具将实验数据 绘制成伏安特性曲线。
学习使用数据采集软 件或表格记录实验数 据，并整理成表格。
掌握实验方法和数据处理技巧
掌握实验操作流程和注意事项， 确保实验结果的准确性和可靠 性。
学习如何处理实验数据，包括 数据清洗、筛选和误差分析。
为了获得更准确的实验数据，建议使用高精度的电压表和电流表。
检查电路连接无误后，逐渐调 节滑动变阻器，观察并记录小 电珠两端的电压和电流的变化
。
在实验过程中，保持恒定的环 境温度和湿度，以减小误差。
在实验结束后，断开电路，整 理实验器材。
数据记录与处理
使用表格记录实验过程中测量的 电压和电流数据。
根据测量的数据，绘制伏安特性 曲线，横轴为电压，纵轴为电流。
实验描绘小电珠的伏安特性曲线课 件
目 录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果分析 • 实验总结与思考
01 实验目的
了解小电珠的伏安特性
01
了解小电珠在不同电压下的电流 表现，掌握其电阻随电压变化的 特性。
02
分析小电珠的伏安特性曲线，理 解其电阻与电流之间的关系。
学习如何描绘伏安特性曲线
掌握如何从实验数据中提取有 用的信息，并进行归纳和总结。
02 实验原理
小电珠伏安特性的定义
小电珠伏安特性
小电珠的伏安特性指的是在不同电压 下，小电珠的电流表现出的特性。通 过测量小电珠在不同电压下的电流值 ，可以得出其伏安特性曲线。
定义
小电珠的伏安特性曲线是一条描述小 电珠两端电压与通过小电珠的电流之 间关系的曲线。
学习使用电压表和电 流表测量小电珠在不 同电压下的电流值。
学习使用绘图软件或 图表工具将实验数据 绘制成伏安特性曲线。
学习使用数据采集软 件或表格记录实验数 据，并整理成表格。
掌握实验方法和数据处理技巧
掌握实验操作流程和注意事项， 确保实验结果的准确性和可靠 性。
学习如何处理实验数据，包括 数据清洗、筛选和误差分析。
为了获得更准确的实验数据，建议使用高精度的电压表和电流表。
高考物理总复习课件时实验描绘小电珠的伏安特性曲线
5. 根据记录的数据点，在坐标纸上描 绘出小电珠的伏安特性曲线。
6. 分析伏安特性曲线的形状和特征， 理解小电珠的电阻随电压和电流变化 的关系。
注意事项
选择合适的电流表和电压表量程 ，避免损坏电表或影响测量的准 确性。
在调整滑动变阻器时，要逐步改 变电阻值，避免电流和电压的剧 烈变化对实验结果造成影响。
伏安特性曲线绘制技巧
描点法作图
在坐标纸上标出各组数据对应的点，然后用 平滑曲线连接各点。
选择合适的坐标轴范围
根据实验数据范围选择合适的坐标轴范围， 使图像更加清晰。
注意曲线走势
根据小电珠的伏安特性，曲线应该是一条上 升的曲线，注意曲线的走势是否合理。
误差分析
偶然误差
01
由于实验条件的不稳定或人为因素造成的误差，可以通过多次
实验器材
电源、滑动变阻器、电流表、电压表、小电珠、导线等。
实验总结
01
实验步骤
02
1. 按照电路图连接好实验器材。
03 2. 调节滑动变阻器，使小电珠两端的电压从0开 始逐渐增大。
实验总结
3. 在每个电压值下，记录电流表的读数。 4. 将实验数据绘制成伏安特性曲线。 实验结果：通过实验，我们得到了小电珠的伏安特性曲线，可以直观地看出其电阻随电压的变化情况。
导线
连接电路的各个部分，确保电路畅通。
实验步骤
1. 按照实验原理图连接电路，注意电 流表、电压表和滑动变阻器的正确接
法，以及正负极的连接。
2. 接通电源，调整滑动变阻器，使电 路中的电流和电压处于合适的起始值
。
3. 读取并记录电流表和电压表的示数 ，作为伏安特性曲线上的一个数据点 。
4. 逐步调整滑动变阻器，改变电路中 的电流和电压，重复步骤3，记录多 组数据点。
6. 分析伏安特性曲线的形状和特征， 理解小电珠的电阻随电压和电流变化 的关系。
注意事项
选择合适的电流表和电压表量程 ，避免损坏电表或影响测量的准 确性。
在调整滑动变阻器时，要逐步改 变电阻值，避免电流和电压的剧 烈变化对实验结果造成影响。
伏安特性曲线绘制技巧
描点法作图
在坐标纸上标出各组数据对应的点，然后用 平滑曲线连接各点。
选择合适的坐标轴范围
根据实验数据范围选择合适的坐标轴范围， 使图像更加清晰。
注意曲线走势
根据小电珠的伏安特性，曲线应该是一条上 升的曲线，注意曲线的走势是否合理。
误差分析
偶然误差
01
由于实验条件的不稳定或人为因素造成的误差，可以通过多次
实验器材
电源、滑动变阻器、电流表、电压表、小电珠、导线等。
实验总结
01
实验步骤
02
1. 按照电路图连接好实验器材。
03 2. 调节滑动变阻器，使小电珠两端的电压从0开 始逐渐增大。
实验总结
3. 在每个电压值下，记录电流表的读数。 4. 将实验数据绘制成伏安特性曲线。 实验结果：通过实验，我们得到了小电珠的伏安特性曲线，可以直观地看出其电阻随电压的变化情况。
导线
连接电路的各个部分，确保电路畅通。
实验步骤
1. 按照实验原理图连接电路，注意电 流表、电压表和滑动变阻器的正确接
法，以及正负极的连接。
2. 接通电源，调整滑动变阻器，使电 路中的电流和电压处于合适的起始值
。
3. 读取并记录电流表和电压表的示数 ，作为伏安特性曲线上的一个数据点 。
4. 逐步调整滑动变阻器，改变电路中 的电流和电压，重复步骤3，记录多 组数据点。
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栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
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U－I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．
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
3．为保护元件不被烧毁，开关闭合 前变阻器滑片应位于图7－4－1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．
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
图7－4－2 A．_________________________ B. _________________________
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
【解析】 (1)因为灯泡两端的电压 要从0开始调节，故只能采用分压电 路． (2)在电路接好并检查是否正确连线 之前，电键应处于断开状态，以免因 接线错误而导致仪表损坏；接为分压 电路时，滑动变阻器的有效电阻应从 最小值开始调节，故滑片应先处于b 端．
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
【答案】 (1)分压 (2)A.电键S不应闭合，应处于断开状 态 B．滑动变阻器滑动触头位置不当， 应将其置于b端
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
实验结果分析
例2 (2010·高考浙江卷)在“描绘小电 珠的伏安特性曲线”的实验中，某同 学测得电流—电压的数据如表所示：
【解析】 (1)用表中数据描绘电压 随电流的变化曲线，如图7－4－4所 示．
图7－4－4
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
(2)电阻随电流增大存在三个区间， 电阻的变化快慢不同，第一区间电流 很小时，电阻变化不大；第二区间灯 丝温度升高很快，电阻增大得快；第 三区间部分电能转化为光能，灯丝温 度升高变慢，电阻增大也变慢． 【答案】 见解析
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
(2)分压式接法适合测量阻值较大的 电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要 大)． (3)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、耗能低．
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
(4)下列三种情况下，必须采用分压 接法： ①要使某部分电路的电压或电流从零 开始连续变化． ②采用限流接法，电路中的最小电流 (电压)超过仪表量程或电阻的最大允 许电流．
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
③滑动变阻器的阻值远小于被测电阻 或电路中串联的其他电阻阻值远大于 滑动变阻器．
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
过程分析导引
实验步骤
1．按图7－4－1连接好实验电路．
图7－4－1
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
2．把滑动变阻器的滑片P调节到a 端,电路经检查无误后，闭合开关S. 3．改变滑动变阻器滑片的位置，读 出几组相应的电流表、电压表的示数 I和U，记入表格内，断开开关S.
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
实验典例探究
电路的连接
例1 (2010·高考重庆卷)在探究小 灯泡的伏安特性实验中,所用器材有: 灯泡L、量程恰当的电流表A和电压 表V、直流电源E、滑动变阻器R、 电键S等,要求灯泡两端电压从0开始 变化．
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
(1)实验中滑动变阻器应采用 ________接法(填“分压”或“限流”)． (2)某同学已连接如图7－4－2所示的 电路，在连接最后一根导线的c端到 直流电源正极之前，请指出其中仅有 的2个不当之处，并说明如何改正．
负载 RL 上电流 调节范围
闭合 S 前触头 位置
限流接法
E RL＋R0 ≤IL≤REL
b端
电路总功率
EIL
分压接 法
0≤IL≤ E RL
a端
E(IL＋ IaP)
对比说明
分压电路 调节范围
大
都为了保 护电路元
件 分压电路 耗能较多
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
2.限流电路、分压电路的选择原则 (1)限流式接法适合测量阻值小的电 阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相 差不多或比滑动变阻器的总电阻还 小)．
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
知识要点归纳
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．
栏目 导引
实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
实验原理
1.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U－I坐标系中描出 各对应点，用一条平滑的曲线将这些 点连接起来．
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2．电流表外接：因为小电珠电阻很 小,如果电流表内接,误差明显较大． 滑动变阻器采用分压式：使电压能从 0开始连续变化．
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实验器材
小电珠(“4 V,0.7 A”或“3.8 V,0.3 A”)、4 V～ 6 V 学生电源、滑动变阻器、电压表、电 流表、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．
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滑动变阻器限流接法和分压接法的选择
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 L 上 电压调节
范围
RL RL＋R0
E≤UL≤E
0≤UL≤E
分压电路调 节范围大
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方式 内容
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电流 I/mA 2.7 5.4 12.4 19.5 27.8 36.4 电压 U/V 0.04 0.08 0.21 0.54 1.30 2.20
电流 I/mA 47.1 56.1 69.6 81.7 93.2
电压 U/V
3.52
4.77 6.90 9.12 11.46
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4．在坐标纸上建立一个直角坐标系, 纵轴表示电流，横轴表示电压，用平 滑曲线将各数据点连接起来，便得到 伏安特性曲线． 5．整理实验器材．
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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,则电流表示数偏大． 2．测量时读数带来误差． 3．在坐标纸上描点、作图带来误差．
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(1)用表中数据描绘电压随电流的变 化曲线； (2)为了探究灯丝电阻与温度的关系, 已作出电阻随电流的变化曲线如图7 －4－3所示，请指出灯丝的特征，并 解释形成的原因．
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图7－4－3
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知能优化演练
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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U－I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．
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3．为保护元件不被烧毁，开关闭合 前变阻器滑片应位于图7－4－1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．
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图7－4－2 A．_________________________ B. _________________________
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【解析】 (1)因为灯泡两端的电压 要从0开始调节，故只能采用分压电 路． (2)在电路接好并检查是否正确连线 之前，电键应处于断开状态，以免因 接线错误而导致仪表损坏；接为分压 电路时，滑动变阻器的有效电阻应从 最小值开始调节，故滑片应先处于b 端．
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【答案】 (1)分压 (2)A.电键S不应闭合，应处于断开状 态 B．滑动变阻器滑动触头位置不当， 应将其置于b端
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实验结果分析
例2 (2010·高考浙江卷)在“描绘小电 珠的伏安特性曲线”的实验中，某同 学测得电流—电压的数据如表所示：
【解析】 (1)用表中数据描绘电压 随电流的变化曲线，如图7－4－4所 示．
图7－4－4
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(2)电阻随电流增大存在三个区间， 电阻的变化快慢不同，第一区间电流 很小时，电阻变化不大；第二区间灯 丝温度升高很快，电阻增大得快；第 三区间部分电能转化为光能，灯丝温 度升高变慢，电阻增大也变慢． 【答案】 见解析
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(2)分压式接法适合测量阻值较大的 电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要 大)． (3)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、耗能低．
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(4)下列三种情况下，必须采用分压 接法： ①要使某部分电路的电压或电流从零 开始连续变化． ②采用限流接法，电路中的最小电流 (电压)超过仪表量程或电阻的最大允 许电流．
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③滑动变阻器的阻值远小于被测电阻 或电路中串联的其他电阻阻值远大于 滑动变阻器．
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过程分析导引
实验步骤
1．按图7－4－1连接好实验电路．
图7－4－1
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2．把滑动变阻器的滑片P调节到a 端,电路经检查无误后，闭合开关S. 3．改变滑动变阻器滑片的位置，读 出几组相应的电流表、电压表的示数 I和U，记入表格内，断开开关S.
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实验典例探究
电路的连接
例1 (2010·高考重庆卷)在探究小 灯泡的伏安特性实验中,所用器材有: 灯泡L、量程恰当的电流表A和电压 表V、直流电源E、滑动变阻器R、 电键S等,要求灯泡两端电压从0开始 变化．
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(1)实验中滑动变阻器应采用 ________接法(填“分压”或“限流”)． (2)某同学已连接如图7－4－2所示的 电路，在连接最后一根导线的c端到 直流电源正极之前，请指出其中仅有 的2个不当之处，并说明如何改正．
负载 RL 上电流 调节范围
闭合 S 前触头 位置
限流接法
E RL＋R0 ≤IL≤REL
b端
电路总功率
EIL
分压接 法
0≤IL≤ E RL
a端
E(IL＋ IaP)
对比说明
分压电路 调节范围
大
都为了保 护电路元
件 分压电路 耗能较多
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2.限流电路、分压电路的选择原则 (1)限流式接法适合测量阻值小的电 阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相 差不多或比滑动变阻器的总电阻还 小)．
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知识要点归纳
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．
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实验原理
1.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U－I坐标系中描出 各对应点，用一条平滑的曲线将这些 点连接起来．
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2．电流表外接：因为小电珠电阻很 小,如果电流表内接,误差明显较大． 滑动变阻器采用分压式：使电压能从 0开始连续变化．
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实验器材
小电珠(“4 V,0.7 A”或“3.8 V,0.3 A”)、4 V～ 6 V 学生电源、滑动变阻器、电压表、电 流表、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．
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滑动变阻器限流接法和分压接法的选择
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 L 上 电压调节
范围
RL RL＋R0
E≤UL≤E
0≤UL≤E
分压电路调 节范围大
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方式 内容
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实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
电流 I/mA 2.7 5.4 12.4 19.5 27.8 36.4 电压 U/V 0.04 0.08 0.21 0.54 1.30 2.20
电流 I/mA 47.1 56.1 69.6 81.7 93.2
电压 U/V
3.52
4.77 6.90 9.12 11.46
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4．在坐标纸上建立一个直角坐标系, 纵轴表示电流，横轴表示电压，用平 滑曲线将各数据点连接起来，便得到 伏安特性曲线． 5．整理实验器材．
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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,则电流表示数偏大． 2．测量时读数带来误差． 3．在坐标纸上描点、作图带来误差．
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实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
(1)用表中数据描绘电压随电流的变 化曲线； (2)为了探究灯丝电阻与温度的关系, 已作出电阻随电流的变化曲线如图7 －4－3所示，请指出灯丝的特征，并 解释形成的原因．
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图7－4－3
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实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线
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