1、第4讲实验九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UI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端加在小电珠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.,热点实验操作、数据处理及实验结果的分析【典例1】 一实验小组准
2、备探究某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图7-4-1甲所示的电路图请回答下列问题:,图7-4-1,(1)请将图乙中的实物连线按电路图补充完整(2)考虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值_(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值(3)闭合开关S,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑片,总不能将电压表的示数调为零原因可能是图中的_(填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”或“f”)处接触不良(4)实验测得表格中的7组数据请在图7-4-2中的坐标纸上作出该元件的IU图线.,图7-4-2,解析(1)由电路图可知,电流表为外接法,滑动变阻器为分压式接法(2)由电流表外接的特点可知,该元件的
3、测量值小于其真实值(3)当图中的f处接触不良时,控制电路由分压式变为限流式,故无法将电压表的示数调为零(4)根据表中的数据,先描点,再利用平滑的曲线连接起来(5)I-U图线上切线(即斜率)可反映电阻的大小,但不能用来计算电阻的大小,而R则可以用来计算电阻的大小,答案(1)如图所示,(2)小于(3)f(4)如图所示,(5)甲,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,只需用笔画线代替导线,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
4、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”部分接入该两点间,【变式跟踪1】 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,现除了有一个标有“5 V,2.5 W”的小灯泡、导线和开关外,还有:A直流电源(电动势约为5 V,内阻可不计)B直流电流表(量程03 A,内阻约为0.1 )C直流电流表(量程0600 mA,内阻约为5 )D直流电压表(量程015 V,内阻约为15 k)E直流电压表(量程05 V,内阻约为10 k)F滑动变阻器(最大阻值10 ,允许通过的最大电流为2 A)G滑动变阻器(最
5、大阻值1 k,允许通过的最大电流为0.5 A)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据,(1)实验中电流表应选用_,电压表应选用_,滑动变阻器应选用_(均用序号字母表示)(2)请按要求将图7-4-3中所示的器材连成实验电路,图7-4-3,(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如7-4-4所示现把实验中使用的小灯泡接到如7-4-5所示的电路中,其中电源电动势E6 V,内阻r1 ,定值电阻R9 ,此时灯泡的实际功率为_W(结果保留两位有效数字),7-4-4,解析(1)由灯泡标识(5 V,2.5 W)知,I0.5 A,因此电流表选C,电压表选E.由于电路接成分压式,滑动变阻器选
6、F.,图7-4-5,(2)如图所示,实验原理及实验方法的迁移【典例2】 已知一个标有“2.4 V,0.06 A”字样的电学元件的RU特性如图7-4-6所示某同学想利用下列可供选择的实验器材,设计一个电路验证该元件的电阻R随电压U变化的图象可供选择的器材有:,图7-4-6,电流表A1(量程100 mA,内阻约2 );电流表A2(量程0.3 A,内阻约0.3 );电压表V1(量程1 V,内阻500 );电压表V2(量程15 V,内阻1 k);定值电阻R1(电阻为1 k);定值电阻R2(电阻为10 k);滑动变阻器R0(010 ,2 A);电池E(电动势为3 V,内阻很小);导线若干和开关S一个(1)利用实验电路测量时,该同学为了提高准确度,测量了多组数据他在实验中应选用电流表_,电压表_,定值电阻_(填所选器材的符号),(2)在方框内画出该同学的实验电路图(3)在实验过程中,元件正常工作时电压表的示数应为_ V.,预测高考命题视角以本实验为背景,通过改变实验条件、实验仪器设置题目,不脱离教材而又不拘泥教材,体现开放性、探究性等特点视角1实验原理及实验方法的迁移(如典例2)视角2图象法处理数据及实物连线视角3实验仪器的选择及控制电路的选择,见Word版随堂基础演练,