高考物理 考前指導 描繪小燈泡的伏安特性曲線.doc

2013年高考物理考前指導描繪小燈泡的伏安特性曲線一、實驗目的 用描跡法畫出電場中一個平面上的等勢線 二、實驗原理 用平面導電紙上的恒定電流場模擬真空中的等量異種電荷的靜電場，當電場中與導電紙接觸的兩探針尖端的電勢差為零時，與探針相連的電流表中電流為零，從而可以通過探針找出電流場中的等勢點，并依據(jù)等勢點描出等勢線 三、實驗器材 平整的塑料板(木板)、圖釘、白紙、復寫紙、導電紙、圓柱形的銅電極、導線、學生低壓直流電源(或電池組)、探針兩根、靈敏電流表 四、實驗操作 1器材安裝 (1)鋪“三紙”：在平整的塑料板(或木板)上依次使白紙、復寫紙、導電紙(將導電面朝上)穿過螺桿鋪放，并用圖釘固定 (2)固電極：將兩個圓柱形銅電極a、b分別套在螺桿上，并用螺母擰緊(保證與導電紙接觸良好)，ab相距約10 cm. (3)接線路：如圖實1所示將電極a、b分別與6 v的直流電源的正、負極相連接 將兩根探針分別接到電流計的“”“”接線柱上 2基淮點選取 在導電紙上畫兩個電極的連線ab，在連線上取等距的五個點作基準點a、b、c、d、e，并用探針把它們的位置復印在白紙上 3等勢點探測 (1)接通電源，將探針接觸電極a，另一探針接觸導電紙(注意跨度要小，保證電流表示數(shù)不要太大)，判斷出指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系 (2)將左手探針跟ab連線上某一基準點相接觸，然后在導電紙平面ab連線旁距此基準點約1 cm處輕輕移動右手探針，直到電流表指針不再發(fā)生偏轉(zhuǎn)，用探針把這一點位置復 印在白紙上 (3)按步驟(2)的方法在這個基準點兩側(cè)逐步由近及遠地探測得到48個等勢點 (4)按同樣的方法，找出其余四個基準點的48個等勢點，斷開電源 4等勢點描繪 取出白紙，根據(jù)五個基準點的等勢點畫出五條平滑的曲線， 如圖實2所示 五、注意事項 1對導電紙 (1)導電紙不得折疊、劃傷，且要保持清潔否則導電物質(zhì)分布不均勻，甚至出現(xiàn)斷路，影響等勢點的分布 (2)安裝時，有導電物質(zhì)的一面向上 (3)實驗過程中“三紙”不要移動 2對兩電極 (1)兩電極必須完全相同，且為圓柱形 (2)與導電紙必須充分接觸好(壓緊) (3)不可太靠近導電紙邊緣 3對電流表 (1)必須選零刻度在中央的 (2)若雙量程表應選較小的量程(靈敏度要高) 4對電源 (1)直流6 v：電壓過低效果差，過高會引起電阻率變化 (2)電壓穩(wěn)定：用直流穩(wěn)壓電源，或內(nèi)阻極小的4節(jié)新干電池，否則會引起等勢線畸變 5對探測過程 (1)先判明指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向關(guān)系 (2)牢記ab兩電極的電勢高低關(guān)系(正最高，負最低) (3)尋找等勢點時，要從基準點附近由近及遠地逐漸推移， 不可貿(mào)然進行大跨度的移動，以免電勢差過大，發(fā)生電流計電流過大現(xiàn)象 (4)探測等勢點不要太靠近導電紙的邊緣，因為實驗是用電流場模擬靜電場，導電紙邊緣的電流方向與邊界平行，并不與等量異種點電荷電場的電場線分布相似 (5)要充分利用指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向關(guān)系，迅速尋找等勢點 (6)導電紙上的導電物質(zhì)很薄，尋找等勢點時，不要用探針在導電紙上劃動，用點接觸法 (7)兩探針不可長時間接在電路上，且不可直接觸及兩電極 6對等勢線描繪 描繪等勢線時要用平滑曲線將各等勢點連接起來，不能畫成折線 六、誤差分析 1所使用的電流表的精度是本實驗產(chǎn)生誤差的主要因素之一，因此在條件允許的情況下，要盡可能使用精度較高的電流表； 2電極與導電紙是否接觸良好也是本實驗產(chǎn)生誤差的主要因素之一，對此，安裝電極時要加以注意，可以在木板上墊3張5張白紙； 3導電紙是否符合要求也是本實驗產(chǎn)生誤差的主要因素之一，導電紙的電阻率應遠大于金屬電極的電阻率才能使電極本身成為等勢體；導電涂層要均勻，紙上導電性才能一致，否則會使測繪出的等勢線產(chǎn)生畸變； 4圓柱形電極的大小也會給本實驗帶來誤差，圓柱形電極應選一樣大的直徑為1 cm的磨平銅柱 【2013高考突破】1(9分)在實驗中，發(fā)現(xiàn)等勢線發(fā)生了畸變，則產(chǎn)生誤差的原因可能是()a電流表的靈敏度不高b電極與導電紙接觸不良c導電紙涂層不夠均勻d以上說法都不對2(9分)圖為描繪電場中等勢線的裝置示意圖，所用的靈敏電流表是電流從哪一接線柱流入，其指針就向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn)在尋找基準點o的另一等勢點時，探針與o點接觸，另一探針與導電紙上的c點接觸，電流計的指針向負接線柱偏轉(zhuǎn)，為了盡快探測到新等勢點，探針應由c點逐漸()a向上移b向下移c向左移d向右移3(9分)在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中，如圖所示，所用的電表指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流的關(guān)系是：當電流從正接線柱流入電表時，指針偏向正接線柱一側(cè)一位學生用這個電表探測基準點2兩側(cè)的等勢點時，把接電表正接線柱的探針e1接觸基準點2，把接電表負接線柱的探針e2接觸紙上的某一點，發(fā)現(xiàn)表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，為了探測到等勢點，則 ()a若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，e2應右移b若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，e2應左移c若電表指針偏向負接線柱一側(cè)，e2應右移d若電表指針偏向負接線柱一側(cè)，e2應左移【答案】bc4(9分)在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中，根據(jù)不同的實驗原理應相應選取不同的測量電表，下列選項正確的是()a若用“等電勢差”描繪等勢線，用電壓表b若用“等電勢”描繪等勢線，用靈敏電流計c用靈敏電流計描繪等勢線時，兩探針可分別與電極接觸d用電壓表描繪等勢線時探針可與電極接觸5(9分)在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中，先在導電紙上畫出電極a、b(模擬點電荷)的連線，在連線上選取間距大致相等的5個點c、d、e、f、g，如圖所示，g為靈敏電流表，甲、乙為兩探針，則實驗中 ()a探針甲不動，移動乙b探針乙不動，移動甲c電流表示數(shù)為零時說明電流表斷路d圖中虛線表示電場線6(9分)在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中，若將電源電壓降低一些，則 ()a描繪出的等勢線形狀與原來相同b描繪出的等勢線形狀與原來不同c基準點之間的電勢差比原來小一些d基準點之間的電勢差比原來大一些7(9分)下列哪些措施不會影響所描繪的等勢線的形狀()a把直流電源的電壓變?yōu)樵瓉淼膬杀禸把直流電源改為交流電源c把圓柱形電極改為長方體電極d把靈敏電流表換成內(nèi)阻很大的電壓表，利用電壓表探測基準點的等勢點8(12分)如圖所示，兩個金屬條制成的電極a、b平行放置并用螺栓緊緊地壓在導電紙上，與導電紙接觸良好，接通電源后用描跡法畫出金屬板間電場在平面上的等勢線，在此實驗中： (1)靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流的關(guān)系是：當電流從正(負)接線柱通入電流計時，指針偏向正(負)接線柱一側(cè)如圖所示，一位同學用這個電流計探測基準點“1”兩側(cè)的等勢點時，把接電流計負接線柱的探針p1壓緊基準點“1”，把接電流計正接線柱的探針p2接觸導電紙上某一點，發(fā)現(xiàn)電流計的指針偏向負接線柱一側(cè)，則探針p2與導電紙的接觸點應向_移(填“左”或“右”) (2)在此實驗中，為使所測定等勢點的位置更精確，兩極間的電壓應適當_一些(填“大”或“小”)【答案】(1)左(2)大9(12分)均勻?qū)щ娂埳戏胖脙善叫械拈L方形銀條，如圖甲所示，兩銀條上的a0和b0點連接電動勢為6v的電池，一理想電壓表的負接線柱接a0，正接線柱接一探針p.(1)當p接于b1時，電壓表的讀數(shù)是多少？將p沿b1b2移動會觀察到什么？(2)若將探針沿a0b0移動，并將所記錄的電壓表讀數(shù)u對探針與a0的距離x繪成圖線，如圖乙所示說出在a0b0上u的變化求點x的電場強度，并說明其方向忽略邊際效應，在圖甲的兩銀條間粗略描繪電勢遞增為1v的等勢線10(13分)在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”實驗中，用在導電紙上形成的電流場模擬靜電場，描繪一個平面上的等勢線吳利同學想模擬帶負電的點電荷附近電場在一個平面上的等勢線，他在木板上依次鋪上白紙、復寫紙、導電紙，并用圖釘固定，然后