《高考備考指南 理科綜合 物理》課件-實(shí)驗(yàn)9

恒定電流第八章實(shí)驗(yàn)九描繪小電珠的伏安特性曲線欄目導(dǎo)航01知識(shí)梳理回顧03隨堂限時(shí)集訓(xùn)02考點(diǎn)各個(gè)擊破04配套訓(xùn)練知識(shí)梳理回顧1一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿枥L小電珠的伏安特性曲線，并分析曲線的變化規(guī)律．二、實(shí)驗(yàn)原理用電流表測(cè)出流過(guò)小電珠的電流，用電壓表測(cè)出小電珠兩端的電壓，測(cè)出多組U，I值，在U－I坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連接起來(lái)，就得到小電珠的伏安特性曲線．三、實(shí)驗(yàn)器材小電珠、4～6V學(xué)生電源、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆等．四、實(shí)驗(yàn)步驟1．確定電流表、電壓表的量程，電流表采用外接法，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，按如圖所示的電路圖連接好實(shí)驗(yàn)電路．2．把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至滑動(dòng)變阻器的A端，電路經(jīng)檢查無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān)S.3．改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U，記入記錄表格內(nèi)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S.4．拆去實(shí)驗(yàn)電路，整理好實(shí)驗(yàn)器材．五、數(shù)據(jù)處理1．在坐標(biāo)紙上以U為橫軸、I為縱軸，建立直角坐標(biāo)系．2．在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)．(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙)3．將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連起來(lái)就得到小電珠的伏安特性曲線．六、注意事項(xiàng)1．因本實(shí)驗(yàn)要作出I－U圖線，要求測(cè)出一組包括零在內(nèi)的電流、電壓值，因此滑動(dòng)變阻器要采用分壓接法．2．本實(shí)驗(yàn)中，因被測(cè)小電珠電阻較小，因此實(shí)驗(yàn)電路必須采用電流表外接法．3．電流表選擇0.6A量程，電壓表量程視小電珠的額定電壓而定．4．開(kāi)關(guān)閉合前變阻器滑片移到圖中的A端．5．開(kāi)關(guān)閉合后，調(diào)節(jié)變阻器滑片的位置使小電珠的電壓逐漸增大．可在電壓表讀數(shù)每增加一個(gè)定值(如0.5V)時(shí)讀取一次電流值，調(diào)節(jié)滑片時(shí)應(yīng)注意使電壓表的示數(shù)不要超過(guò)小電珠的額定電壓．七、誤差分析1．由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差．2．電流表、電壓表的讀數(shù)會(huì)帶來(lái)誤差，要嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)．3．在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖會(huì)帶來(lái)操作誤差．夯基題組某學(xué)習(xí)小組要描繪一只小電珠(2.5V

0.5A)的伏安特性曲線，所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有以下一些器材：A．電源E(電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì))B．電壓表(量程為0～3.0V，內(nèi)阻約為2kΩ)C．電壓表(量程為0～15.0V，內(nèi)阻約為6kΩ)D．電流表(量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω)E．電流表(量程為0～100mA，內(nèi)阻約為2Ω)F．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值10Ω)G．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值2kΩ)(4)如果用一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為3Ω的電源與該小電珠組成電路，則該小電珠的實(shí)際功率為_(kāi)_____(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)．【解析】因?yàn)殡妷阂蠓秶鷮?，滑?dòng)變阻器選用分壓式接法．電壓表、電流表選擇時(shí)，在保證安全的前提下，選用小量程電表．考點(diǎn)各個(gè)擊破2因?yàn)樾‰娭?即小燈泡)的電阻較小(10Ω左右)，所以測(cè)量電路應(yīng)該選用電流表外接法．因?yàn)樽鲌D需要多個(gè)點(diǎn)，燈泡兩端的電壓應(yīng)該由零逐漸增大到額定電壓，所以控制電路選用滑動(dòng)變阻器分壓式接法．實(shí)驗(yàn)電路如圖所示．考點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)原理及儀器的選擇例1

(2017年珠海模擬)一個(gè)標(biāo)有“3.8V0.3A”字樣的小燈泡，其燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變化．一探究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室研究這一問(wèn)題，現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室備有以下實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)時(shí)要求測(cè)量范圍盡可能大，且要求燈泡上的電壓從0開(kāi)始調(diào)節(jié)，測(cè)量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確．練1

(2017年陽(yáng)江檢測(cè))一個(gè)標(biāo)有“12V24W”的燈泡，為了測(cè)定它在不同電壓下的實(shí)際功率和額定電壓下的功率，需測(cè)定燈泡兩端的電壓和通過(guò)燈泡的電流．現(xiàn)有如下器材：A．直流電源15V(內(nèi)阻可不計(jì))B．直流電流表0～0.6～3A(內(nèi)阻約0.5Ω、0.1Ω)C．直流電流表0～300mA(內(nèi)阻約5Ω)D．直流電壓表0～3～15V(內(nèi)阻約3kΩ、15kΩ)E．直流電壓表0～25V(內(nèi)阻約200kΩ)F．滑動(dòng)變阻器10Ω、5AG．滑動(dòng)變阻器1kΩ、3A(1)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上已放置開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干及燈泡．為了完成實(shí)驗(yàn)，需要從上述器材中再選用____________(用序號(hào)字母表示)．(2)在虛線框內(nèi)畫出最合理的實(shí)驗(yàn)原理圖．(3)若測(cè)得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化關(guān)系的圖線如圖所示，由這條曲線可得出，正常發(fā)光條件下，燈絲消耗的電功率是________．(4)如果燈絲電阻與t＋273的大小成正比，其中t為燈絲攝氏溫度值，室溫t＝27℃，則正常發(fā)光時(shí)燈絲的溫度是________℃.【答案】(1)ABDF

(2)見(jiàn)解析

(3)23.2W

(4)1587【解析】(1)由燈泡的額定電壓為12V、額定電流為2A，可知電壓表應(yīng)選用D，電流表應(yīng)選用B.實(shí)驗(yàn)采用分壓式電路，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值小些的，故選F.電源A是必選的．例2

在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)測(cè)得電流、電壓的數(shù)據(jù)如下表所示：考點(diǎn)2圖像描繪(數(shù)據(jù)處理)及分析電流I/mA2.75.412.419.527.836.447.156.169.681.793.2電壓U/V0.040.080.210.541.302.203.524.776.909.1211.46(1)用上表數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線；(2)為了探究燈絲電阻與溫度的關(guān)系，已作出電阻隨電流變化的曲線如圖所示．請(qǐng)指出圖線的特征，并解釋形成的原因．解析：(1)根據(jù)U－I數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫圖如圖所示．(2)存在三個(gè)區(qū)間，電阻隨電流的變化快慢不同．第一區(qū)間電流很小時(shí)，電阻變化不大；第二區(qū)間燈絲溫度升高快，電阻增大快；第三區(qū)間部分電能轉(zhuǎn)化為光能，燈絲溫度升高變慢，電阻增大也變慢．答案：(1)見(jiàn)解析(2)電阻隨電流增大而增大原因見(jiàn)解析練2某同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)自動(dòng)鉛筆芯的電阻隨溫度升高而變?。趯?shí)驗(yàn)室中，他取一段長(zhǎng)為16cm的自動(dòng)鉛筆芯，用多用電表測(cè)量其電阻大約為4Ω.該同學(xué)要精確測(cè)量鉛筆芯的電阻，現(xiàn)有下述器材可供選擇：A．直流電源3V，內(nèi)阻不計(jì)；B．直流電流表0～3A(內(nèi)阻0.1Ω)C．直流電流表0～600mA(內(nèi)阻0.5Ω)D．直流電壓表0～3V(內(nèi)阻3kΩ)E．直流電壓表0～15V(內(nèi)阻200kΩ)F．滑動(dòng)變阻器(10Ω，1A)G．滑動(dòng)變阻器(1kΩ，300mA)(1)除開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，實(shí)驗(yàn)中能夠在電壓表上從0開(kāi)始讀取若干組數(shù)據(jù)，需要選用的器材有____________________________________________________________(填寫字母代號(hào))；(2)用線條代替導(dǎo)線，在圖中連接實(shí)驗(yàn)電路；(3)該同學(xué)在下表中記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在上圖中的方格紙上畫出該鉛筆芯的伏安特性曲線；(4)該同學(xué)又利用鉛筆芯制成一個(gè)魔術(shù)道具，將“1.2V1.2W”的小燈泡(設(shè)其阻值不變)與一段適當(dāng)長(zhǎng)度的該鉛筆芯串聯(lián)，接到一節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為0.2Ω的鈕扣電池兩端．若鉛筆芯長(zhǎng)度合適，小燈泡的電壓低于0.8V時(shí)，小燈泡基本不發(fā)光；點(diǎn)燃火柴給鉛筆芯加熱，就會(huì)發(fā)現(xiàn)小燈泡亮起來(lái)，火柴熄滅．小燈泡隨之熄滅．請(qǐng)你給他一個(gè)建議，應(yīng)當(dāng)取用長(zhǎng)為_(kāi)_______cm的鉛筆芯串接在電路中，才能發(fā)生上述神奇的現(xiàn)象．次數(shù)12345678910U/V00.30.50.71.01.21.51.72.02.2I/A00.080.130.180.250.300.360.390.430.45【答案】(1)ACDF