第7章第4讲实验六描绘小灯泡的伏安特性曲线.pptVIP

第4讲　实验六 描绘小灯泡的伏安特性曲线;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． 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． ;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． ;【典例1】 一实验小组准备探究某种元件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： ;(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I－U图线． ;序号;图7－4－2 ;答案　(1)如图所示 ;(2)小于　(3)f　(4)如图所示 ;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． ;A．电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ) B．电流表A1(量程150 mA，内阻约2 Ω) C．电流表A2(量程500 mA，内阻约0.6 Ω) D．滑动变阻器R1(0～20 Ω) E．滑动变阻器R2(0～100 Ω) F．电源E(电动势4.0 V，内阻不计) G．开关S和导线若干 H．待测灯泡L(额定功率0.75 W，额定电压未知) (1)在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择________(填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选择________(填“R1”或“R2”)． ;(2)在实验过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23 V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70 V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中. ;请你根据实验数据在图7－4－3中作出灯泡的U－I图线．;解析　(1)根据P＝I2R，估算灯泡的电流大约是600 mA，因此电流表应选A2；本实验要描绘出灯泡的U－I图线，需要测量多组数据，因此滑动变阻器应接成分压式，所以应选阻值较小的R1；小灯泡电阻不大，电流表应外接； (2)如图所示 ;(3)由P＝UI＝0.75 W，再结合图象可知U额＝2.5 V；大于1.23 V的原因是由于灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻． 答案　(1)电路原理图如图所示　A2　R1 ;电路设计及电表的灵活选取 【典例2】 已知一个标有“2.4 V，0.06 A”字样的电学元件的R－U特性如图7－4－4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： 电流表A1(量程100 mA，内阻约2 Ω)； 电流表A2(量程0.3 A，内阻约0.3 Ω)； 电压表V1(量程1 V，内阻500 Ω)； 电压表V2(量程15 V，内阻1 kΩ)； 定值电阻R1(电阻为1 kΩ)； ;(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. ;答案　(1)A1　V1　R1　(2)如解析图所示　(3)0.8 ;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