【物理】2020届一轮复习人教版第七章实验九测绘小灯泡的伏安特性曲线学案

【物理】2020届一轮复习人教版第七章实验九测绘小灯泡的伏安特性曲线学案

第七章 实验九测绘小灯泡的伏安特性曲线 ‎[实验基础]‎ ‎[实验目的]‎ ‎1．测多组小灯泡的U、I的值，并绘出IU图像。‎ ‎2．由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系。‎ ‎[实验原理]‎ ‎1．电路原理如图甲所示，测多组小灯泡的U、I的值，并绘出IU图像(图乙)。‎ ‎2．由图线的斜率反映电流与电压的关系，以及温度的影响。‎ ‎[实验器材]‎ 小灯泡“3.8 V　0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0.6 A～3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。‎ ‎[实验步骤]‎ ‎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，按实验原理图连接好实验电路。‎ ‎2．把滑动变阻器的滑片调节到使小灯泡分得电压为零的一端，接线经检查无误后，闭合开关S。‎ ‎3．移动滑动变阻器滑片位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入表格中，断开开关S。‎ U(V)‎ ‎0‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ ‎1.2‎ I(A)‎ U(V)‎ ‎1.6‎ ‎2.0‎ ‎2.4‎ ‎2.8‎ ‎3.2‎ ‎3.6‎ ‎4.0‎ I(A)‎ ‎4．拆除电路，整理仪器。‎ ‎[数据处理]‎ ‎1．在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系。‎ ‎2．在坐标纸上描出各组数据所对应的点(坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐标纸为宜)。‎ ‎3．将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线。‎ ‎[误差分析]‎ ‎1．由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来系统误差。‎ ‎2．电流表、电压表的读数带来偶然误差。‎ ‎3．在坐标纸上描点、作图带来偶然误差。‎ ‎[注意事项]‎ ‎1．电路的连接方式：‎ ‎(1)电流表应采用外接法：因为小灯泡(3.8 V,0.3 A)的电阻很小，与量程为0.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大。‎ ‎(2)滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小灯泡两端的电压能从零开始连续变化。‎ ‎2．闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小灯泡分得电压为零的一端，使开关闭合时小灯泡的电压能从零开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小灯泡两端电压过大而烧坏灯丝。‎ ‎3．IU图线在U＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V左右绘点要密，以防出现较大误差。‎ ‎ [演练考法]‎ ‎1．(2016·10月浙江学考)“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，要求采用分压电路，电流表外接。小王的连线如图甲所示，闭合开关S前请老师检查，老师指出图中标示的①、②两根连线有一处错误，错误连线是________(填“①”或“②”)；图中标示的③、④和⑤三根连线有一处错误，错误连线是________(填“③”、“④”或“⑤”)。小王正确连线后，闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片C移到________处(填“A”或“B”)。闭合开关S，此时电压表读数为______ V。缓慢移动滑片C至某一位置时，电流表指针如图乙所示，电流表的示数为________ A。‎ 解析：本实验的电路图如下：‎ 应该采用分压式外接法，所以①、④两根导线有问题。实验开始时为了保证实验仪器的正常使用，需要将C拔到最左端，即A处，开关闭合后，电压表读数为0 V。图乙中电流表的读数为0.32 A(不需要估读)。‎ 答案：1　4　A　0　0.32‎ ‎2．(2016·4月浙江学考)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡额定电压为2.5 V、电流为0.3 A。‎ ‎(1)部分连线的实物图如图甲所示，请完成实物连接图。‎ ‎(2)某次实验中，当电流表的示数为0.18 A，电压表的指针如图乙所示，则电压为________V，此时小灯泡的功率是________W。‎ ‎(3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图像中的________(填字母)。‎ 解析：(1)小灯泡额定电压为2.5 V，故电压表选择0～3 V的量程；测绘小灯泡的伏安特性曲线时，电压表、电流表需从0开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法；电流表采用外接法。‎ ‎(2)结合量程可读出电压表的示数为1.50 V，故小灯泡的功率P＝UI＝1.50×0.18 W＝0.27 W。‎ ‎(3)随着电压的增大，小灯泡的电阻越来越大，故C正确。‎ 答案：(1)如图所示 ‎(2)1.50　0.27　(3)C