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1、第七章,恒定电流,实验,9,测绘小灯泡的伏安特性曲线,第一页，编辑于星期六：二点 十九分。,考试标准,知识内容,必考要求,加试要求,实验,9,：测绘小灯泡的伏安特性曲线,第二页，编辑于星期六：二点 十九分。,必考实验自清,必考题型突破,内容索引,第三页，编辑于星期六：二点 十九分。,必,考实验自,清,第四页，编辑于星期六：二点 十九分。,第五页，编辑于星期六：二点 十九分。,1.,实验原理,(1),测多组小灯泡的,U,、,I,的值，并绘出,I,U,图象；,(2),由图线的斜率反映电流与电压,和,的,关系,.,2.,实验器材,小灯泡,“,3.8 V,0.3 A,”,、电压表,“,0,3 V,15
2、 V,”,、电流表,“,0,0.6 A,3 A,”,、,、,学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔,.,基本实验要求,1,答案,温度,滑动变阻器,第六页，编辑于星期六：二点 十九分。,3.,实验步骤,(1),画出电路图,(,如实验原理图甲,).,(2),将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图乙所示的电路,.,(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,.,(4),数据处理,在坐标纸上以,U,为横轴，,I,为纵轴，建立直角坐标系,.,在坐标纸上描出各组数据所对应的点,.,将
3、描出的点,用,的,曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线,.,答案,平滑,第七页，编辑于星期六：二点 十九分。,4.,实验器材选取,(1),原则：,安全；,精确；,操作方便,.,(2),具体要求,电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流,.,干电池中电流一般不允许超过,0.6 A.,用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流,.,电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值,.,电压表或电流表的指针应偏转到满刻度,的,以上,.,从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电阻阻值相近的滑动变阻器，分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器,.,答案,第八页，编辑于星期六：二点
4、十九分。,5.,注意事项,(1),电路的连接方式：,电流表应,采用,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,.,滑动变阻器应,采用,接,法：目的是使小灯泡两端的电压能从零开始连续变化,.,答案,分压式,外,第九页，编辑于星期六：二点 十九分。,(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),I,U,图线在,U,0,1.0 V,左右将发生明显弯曲，故在,U,1.0 V,左右绘点要
5、密，以防出现较大误差,.,第十页，编辑于星期六：二点 十九分。,1.,电流表内接法与外接法的比较,规律,方法总结,2,电流表内接法,电流表外接法,电路图,误差原因,电流表分压,U,测,U,x,U,A,电压表分流,I,测,I,x,I,V,第十一页，编辑于星期六：二点 十九分。,电阻测量值,R,测,R,x,R,A,R,x,测量值,真实,值,R,测,R,x,测量,值,真实,值,适用条件,R,A,R,x,R,V,R,x,大于,小于,答案,第十二页，编辑于星期六：二点 十九分。,2.,电流表内接法与外接法的选择,(1),阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若,R,x,较小，宜采
6、用电流表外接法；若,R,x,较大，宜采用电流表内接法,.,(2),临界值计算法,R,x,时,，用,电流表,接,法,.,答案,外,内,第十三页，编辑于星期六：二点 十九分。,(3),实验试探法：按图,1,接好电路，让电压表的一根接线柱,P,先后与,a,、,b,处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用,电流表,接,法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用,电流表,接,法,.,答案,内,图,1,外,第十四页，编辑于星期六：二点 十九分。,3.,滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较,答案,限流式接法,分压式接法,两种接法的电路图,负载,R,
7、上电压的调节范围,U,E,0,U,E,负载,R,上电流的调节范围,I,0,I,第十五页，编辑于星期六：二点 十九分。,4.,滑动变阻器两种接法的适用条件,(1),限流式接法适合测量阻值,较,的,电阻,(,跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变阻器的最大电阻还小,).,(2),分压式接法适合测量阻值,较,的,电阻,(,一般比滑动变阻器的最大电阻要大,).,小,大,答案,第十六页，编辑于星期六：二点 十九分。,5.,常用电表的读数,对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即
8、可,.,(1)0,3 V,的电压表和,0,3 A,的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别,是,V,和,A,，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位,.,(2),对于,0,15 V,量程的电压表，精确度,是,V,，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到,0.1 V.,(3),对于,0,0.6 A,量程的电流表，精确度,是,A,，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求,“,半格估读,”,，即读到最小刻度的一半,0.01 A.,返回,答案,0.1,0.1,0.5,0.02,第十七页，编辑于星期六：二点 十九分。,必考题型突破,第十八页，编辑于星期六：二点 十九分。,命题点一教材原型实验
9、,例,1,在,某次,“,描绘小灯泡伏安特性曲线,”,的实验中，所选用的实验器材,有,A,.,小灯泡,“,2.5 V,0.2 A,”,B.,电流表,0,0.6 A,3 A(,内阻约,1),C.,电压表,0,3 V,15 V(,内阻很大,),D.,滑动变阻器,“,2 A,10,”,E.,电源,(,两节干电池,),F.,开关一个，导线若干,第十九页，编辑于星期六：二点 十九分。,(1),在实验时小杰同学采用了如图,2,所示的,实物,电路,，则具体实验操作前,，该,电路需改进的,地,方,有,_,_.,解析,由于小灯泡电阻比电压表内阻小的多,，和,电流表,内阻差不多，电流表要外接；小灯泡,额定,电流,为
10、,0.2 A,，电流表应选,0.6 A,量程；合上开关前，为了保护电表，测量电路电压最小，故滑动变阻器滑片应置于左侧,.,图,2,电流表,应外接电流表量程太大滑动变阻器滑片应置于左侧,解析答案,第二十页，编辑于星期六：二点 十九分。,(2),在图,3,方框中画出正确的电路图,.,答案,如图所示,图,3,答案,第二十一页，编辑于星期六：二点 十九分。,(3),当开关闭合后，滑动变阻器的滑片从右向左滑动过程中，灯泡始终不亮，但电压表有示数，则可能出现的故障是,_.,A.,小灯泡灯丝断了,B.,连接电源的导线断开,C.,电流表上某个接线柱与导线断开,D.,开关接触不良造成断路,解析,解析,电压表,有
11、示数说明电压表到电源是通的，,A,正确,.,第二十二页，编辑于星期六：二点 十九分。,例,2,(,2016,浙江,4,月学考,18),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.,图,4,图,5,(1),部分连线的实物图如图,4,所示，请完成实物连接图；,解析答案,第二十三页，编辑于星期六：二点 十九分。,解析,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,.,答案,如图所示,第二十四页，编辑于星期六：二点 十九分
12、。,(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,5,所示，则电压,为,V,，此时小灯泡的功率是,_W.,解析,结合,量程可读出电压表的示数在,1.48,1.50 V,，故小灯泡的功率,P,UI,1.50,0.18 W,0.27 W.,1.48,1.50,0.27,解析答案,第二十五页，编辑于星期六：二点 十九分。,(3),正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的,_(,填字母,).,解析,随着,电压的增大，小灯泡的电阻越来越大，故,C,正确,.,解析,第二十六页，编辑于星期六：二点 十九分。,题组阶梯突破,1.,“,测绘小灯泡的伏安特性曲线,”,实验中，得到了两组电
13、流表与电压表的示数如图,6,中的,、,、,、,所示，电流表量程为,0.6 A,，电压表量程为,3 V.,所示读数为：,_,、,_,、,_,、,_.,两组数据得到的电阻分别为,_,和,_,_,.,1,2,图,6,0.10 A,0.24 A,2.00 V,0.27 V,8.3,2.7(,如填为,2.7,8.3,也行,),答案,解析,第二十七页，编辑于星期六：二点 十九分。,1,2,第二十八页，编辑于星期六：二点 十九分。,2.(2016,宁波模拟,),某实验小组利用图,7(a),的实物连线图，做,“,测绘小灯泡的伏安特性曲线,”,的实验，该小组在实验时测得两组数据，第一组是电压从,0,逐渐增加到,
14、2.5 V,，第二组是从,2.5 V,逐渐减小到,0,，将两组数据描在,I,U,图上，如图,(b),，第一组数据的数据点在图中是用,_(,填,“”,或,“”,),表示的,.,1,2,解析,由于金属导体电阻随温度的变化而变化，第二组中由于开始时温度较高，故第二组在相同电压下测得的电阻应较大，第一组测出的电阻较小；因图象为,I,U,图象，其斜率表示电阻的倒数，故第一组数据为,所表示的,.,解析答案,第二十九页，编辑于星期六：二点 十九分。,另一实验小组用同样的电路实验，发现电压表示数的最大值只有,1.5 V,，经检查，电路正确并连接良好，而后将电路断开，用电压表直接接到这二节电池串联而成的电池组两
15、端，电压表示数为,3.00 V.,请解释原因：,_.,1,2,(a),(b),图,7,答案,解析,所用电池组内阻较大,第三十页，编辑于星期六：二点 十九分。,解析,直接测量时为电源的电动势，而在接入电路时输出电压较小，故说明电池组内阻较大,.,1,2,第三十一页，编辑于星期六：二点 十九分。,例,3,小亮同学为研究某电学元件,(,最大电压不超过,2.5 V,，最大电流不超过,0.55 A),的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：,A.,电压表,(,量程是,3 V,，内阻是,6 k),B.,电压表,(,量程是,15 V,，内阻是,30 k),C.,电流表,(,量程是,0.6 A,，内阻是,
16、0.5),D.,电流表,(,量程是,3 A,，内阻是,0.1),E.,滑动变阻器,(,阻值范围,0,5,，额定电流为,0.6 A),F.,滑动变阻器,(,阻值范围,0,100,，额定电流为,0.6 A),G.,直流电源,(,电动势,E,3 V,，内阻不计,),H.,开关、导线若干,.,命题点二拓展创新实验,第三十二页，编辑于星期六：二点 十九分。,该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据,(,I,和,U,分别表示电学元件上的电流和电压,).,I,/A,0,0.12,0.21,0.29,0.34,0.38,0.42,0.45,0.47,0.49,0.50,U,/V,0,0.20,0.40,0.60,0.80,1.00,1.20,1.40,1.60,1.80,2.00,(1),为了提高实验结果的准确程度，电流表选,_,；,电压表选,_,；,滑动变阻器选,_.(,以上均填写器材代号,),C,A,E,解析,从表格中的实验数据可知，电流测量值,I,的范围为,0,0.50 A,，电压测量值,U,的范围为,0,2.00 V,，因此电流表应选,C,，电压表应选,A.,因为本实验要测量多组,(,U
2022版高考物理配套课件：第七章-实验9-测绘小灯泡的伏安特性曲线-
