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2022届高考物理一轮复习第8章恒定电流实验9描绘小电珠的伏安特性曲线教案新人教版

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2022届高考物理一轮复习第8章恒定电流实验9描绘小电珠的伏安特性曲线教案新人教版

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年级：

姓名：

实验九描绘小电珠的伏安特性曲线

1．实验目的

(1)描绘小电珠的伏安特性曲线。

(2)分析伏安特性曲线的变化规律。

2．实验原理

(1)测多组小电珠的U、I的值，并描绘出I-U图象。

(2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系。

3．实验器材

小电珠“3.8V,0.3A”、电压表“0～3V～15V”、电流表“0～0.6A～3A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。

4．实验步骤

(1)设计电路图：画出电路图(如图甲所示)。

甲乙

(2)连接实物图：将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如图乙所示的电路。

(3)测量与记录

移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中。

5．数据处理

(1)在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系。

(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点。

(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来，得到小电珠的伏安特性曲线。

6．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。

7．注意事项

(1)电流表外接法：本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，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I-U图象，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，闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为0的一端，使开关闭合时小电珠的电压能从0开始变化。加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压。

教材原型实验

1．某同学想要描绘标有“3.8V0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求实验尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：

电压表V，量程0～5V，内阻约5kΩ

电流表A1，量程0～500mA，内阻约0.5Ω

电流表A2，量程0～100mA，内阻约4Ω

滑动变阻器R1，最大阻值10Ω，额定电流2.0A

滑动变阻器R2，最大阻值100Ω，额定电流1.0A

直流电源E，电动势约6V，内阻可忽略不计

(1)上述器材中，电流表应选________，滑动变阻器应选________(填写所选器材的字母符号)。

(2)该同学正确选择仪器后连接了如图所示的电路，为保证实验顺利进行，并使误差尽量小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的两项问题：

①______________________________________________________________

_______________________________________________________________；

②_____________________________________________________________

______________________________________________________________。

[解析](1)灯泡额定电流为0.3A，故电流表应选择A1；由于本实验中描绘小灯泡的伏安特性曲线，要求电压从零开始，必须采用分压式接法，因此滑动变阻器应选择总阻值较小的R1；

(2)由于灯泡内阻较小，为了减小实验误差，故只能采用电流表外接法，描绘小灯泡的伏安特性曲线，要求电压从零开始，必须采用分压式接法；该电路中电流表采用内接法以及限流式接法，故要改为电流表外接法和分压式接法。

[答案](1)A1R1(2)电流表采用外接法滑动变阻器采用分压接法

2．小华和小明在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，将实验数据记录在下表中：

电压U/V

0.00

0.20

0.40

0.70

1.00

1.30

1.70

2.10

2.50

电流I/A

0.00

0.14

0.24

0.26

0.37

0.40

0.43

0.45

0.46

(1)实验室有两种滑动变阻器供选择：

A．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流3A)

B．滑动变阻器(阻值范