【金榜2017一轮高中物理全国卷1】实验8描绘小电珠的伏安特性曲线.ppt

(2)连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐__________(选填“增大”或“减小”);依次记录电流及相应的电压;将元件X换成元件Y,重复实验。 (3)如图d是根据实验数据作出的U-I图线,由图可判断元件________(选填“X”或“Y”)是非线性元件。 【解题指导】 (1)命题立意：本题意在考查测定元件伏安特性曲线的 原理及数据分析方法。 (2)解题关键： ①电流表内接法和外接法的适用条件：Rx 时采 用内接法,Rx 时采用外接法。 ②线性元件的U-I图线是过原点的直线;非线性元件的 U-I图线是曲线。 【解析】(1)多用电表选择“×1”挡,指针指示“10”,故读数为10Ω;因电阻10Ω远远小于电压表内阻,故电流表选用外接法。故选b图进行实验。 (2)滑片从左向右滑动,电阻两端电压增大,电流表的示数增大。 (3)由图可知U-I图线呈非线性变化的是元件Y。 答案：(1)10　b　(2)增大　(3)Y 实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线 【考纲解读】 4.会分析小电珠的伏安特性曲线的变化规律 3.会描绘小电珠的伏安特性曲线 2.掌握滑动变阻器的限流和分压两种接法 1.掌握电流表、电压表的使用及读数方法 【实验原理】 1.用电流表测出流过小电珠的电流,用电压表测出小电珠两端的电压,测出多组(U,I)值,在I-U坐标系中描出各对应点,用一条平滑的曲线将这些点连起来。 2.电流表外接：因为小电珠的电阻较小,如果电流表内接,误差明显较大;滑动变阻器采用分压式,使电压能从零开始连续变化。 3.滑动变阻器两种接法的对比： 分压电路调节范围大 0≤U≤E ≤U≤E 负载R上电压调节范围 串、并联关系不同 两种接法电路图 对比说明 分压接法 限流接法 方式 内容 都是为了保护电路元件 a端 b端 闭合S前触头位置 分压电路调节范围大 负载R上电流调节范围 对比说明 分压接法 限流接法 方式 内容 4.滑动变阻器两种接法的选择： (1)限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)。 (2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大)。 (3)三种必须用分压接法的情况。 ①若限流式不能保证安全,即若滑动变阻器阻值调到最大时,待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程,或超过待测电阻的额定电流(或电压),则必须选用分压式接法。 ②若Rx?R滑,以致在限流电路中,滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时,待测电阻上的电流或电压变化范围不够大,此时,应改用分压电路。 ③若实验中要求电压从零开始调节,则必须采用分压式电路。 【实验器材】 小电珠(3.8 V,0.3 A)或(2.5 V,0.6 A)一个、电压表(0～3 V～15 V)与电流表(0～0.6 A～3 A)各一个、滑动变阻器(最大阻值20Ω)一个、学生低压直流电源(或电池组)、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔。 【实验过程】 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,按图中的原理图连接好实验电路。 2.把滑动变阻器的滑片调节到图中最左端,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。 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,就得到小电珠的伏安特性曲线。 【误差分析】 1.系统误差：由于采用的是电流表外接法,电流表的测量值大于小电珠电流的真实值。 2.偶然误差： (1)电压表、电流表读数时存在误差。 (2)在坐标纸上描点、作图时存在误差。 【注意事项】 1.电路的调节：闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应移到使小电珠分得电压为零的一端,使开关闭合时小电珠的电压从零开始变化,同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏小电珠。 2.图象的画法： (1)建立坐标系时,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理。 (2)I-U图线在U=1.0 V左右时将发生明显弯曲,故在U=1.0 V左右绘点要密,以防出现较大误差。 (3)误差较大的点要舍去,I-U图线应是平滑曲线而非折线。 3.当小电珠的电压接近额定值时要缓慢增加,到额定值记录I后马上断开开关。 热点一　实验器材的选取和电路的连接 【典例1】有一个小电珠上标有“4 V　2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个电珠的I-U图线。有下列器材供选用： A.电压表(0～5 V,内阻10 kΩ)