2019年高考物理双基突破:专题15-实验:描绘小电珠的伏安特性曲线(精讲)
《2019年高考物理双基突破:专题15-实验:描绘小电珠的伏安特性曲线(精讲)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019年高考物理双基突破:专题15-实验:描绘小电珠的伏安特性曲线(精讲)(13页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、一、实验目的1掌握描绘小电珠的伏安特性曲线;2分析小电珠伏安特性曲线的变化规律。 二、实验 原理1、测多组小灯泡的 U、I 的值,并绘出 IU 图象;2、由图线的斜率反映电流与电压的关系,以及温度的影响。三、实验器材小灯泡“3.8 V,0.3 A” 、电压表“03 V15 V” 、电流表“00.6 A3 A ”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔。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
2、最大值。电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的 以上。13从便于操作的角度来考虑,限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器,分压式接法要选用较小阻值的滑动变阻器。四、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,画出电路图(如实验原理图) 。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所示的电路。3测量与记录测出小电珠在不同电压下的电流,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拆除电路,整理仪器。五、数据处理在坐标纸上以 U 为横轴, I 为纵轴,建立直角坐
3、标系。在坐标纸上描出各组数据所对应的点。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。六、误差分析1系统误差: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误差。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偶然误差:(1)电压表、电流表的读数带来的误差。 (2)在坐标纸上描点、作图带来的误差。七、注意事项1电路的连接方式(1)电流表应采用外接法:本实验中被测小电珠的电阻值较小,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:目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化。(
4、3)保护元件安全: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 U1.0 V 左右时将发生明显弯曲,故在 U1.0 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 实验数据处理与误差分析的考查【题 1】某同学用图甲所示的电路测绘额定电压
5、为 3.0 V 的小灯泡 IU 图线,并研究小灯泡的实际功率与所加电压的关系。(1)根据电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连成完整的实验电路。(2)开关 S 闭合之前,图甲中滑动变阻器 R 的滑片应置于_(填“a 端” 、 “b 端”或“ab 的正中间” ) 。(3)根据实验数据,画出的小灯泡的 IU 图线如图所示,由此可确定小灯泡在电压为 2.5 V 时的实际功率为_(保留三位有效数字) 。(4)已知小灯泡灯丝在 27 时的电阻是 1.5 ,并且其阻值与灯丝温度的关系为 Rk(273t ) ,k 为比例常数,根据 IU 图线,估算该灯泡以额定功率工作时灯丝温度约为_。【答案】 (1)
6、见解析(2)a (3)0.975 W (4)1 155 (2)开关 S 闭合之前,应使小灯泡两端的电压最小 ,故滑动变阻器 R 的滑片应置于 a 端。(3)由小灯泡的 IU 图线可知,当电压为 2.5 V 时,通过小灯泡的电流约为 0.39 A,故小灯泡的实际功率 PUI 2.50.39 W0.975 W。 【题 2】为了更准确地测量某电压表的内阻 RV(R V 约为 3.0103 ) ,该同学设计了下图所示的电路图,实验步骤如下:A断开开关 S,按图连接好电路; B把滑动变阻器 R 的滑片 P 滑到 b 端;C将电阻箱 R0 的阻值调到零;D闭合开关 S;E移动滑动变阻器 R 的滑片 P 的
7、位置,使电压表的指针指到 3 V 位置;F保持滑动变阻器 R 的滑片 P 位置不变,调节电阻箱 R0 的阻值使电压表指针指到 1.5 V 位置,读出此时电阻箱 R0 的阻值,此值即为电压表内阻 RV 的测量值;G断开开关 S。实验中可供选择的实验器材有:a待测电压表b滑动变阻器:最大阻值 2 000 c滑动变阻器:最大阻值 10 d电阻箱:最大阻值 9 999.9 ,阻值最小改变量为 0.1 e电阻箱:最大阻值 999.9 ,阻值最小改变量为 0.1 f电池组:电动势约 6 V,内阻可忽略 g开关、导线若干按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:(1)要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开
8、关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用_(填“b”或“c” ) ,电阻箱中选用_ _(填“d”或“e” ) 。(2)电压表内阻 RV 的测量值 R 测 和真实值 R 真 相比,R 测 _R 真 (填“”或“ 小(2)由闭合电路欧姆定律可知,随着电阻箱的阻值变大,电源两端的路端电压随之变大,当电阻箱调至使电压表半偏时,此时电压表与变阻箱两端的总电压比变阻箱阻值为 0 时要大,故此时变阻箱的实际分压是大于电压表的,故有 R 测 R 真 ,外电阻越大,干路电流越小,当外电阻变化时,路端电压的变化量越小,故测量误差也越小。 【题 3】某学习小组欲探究小灯泡(“3 V 1.5 W” ) 的伏安特
9、性,可提供实验 器材如下:A电池组:电动势约 4.5 V,内阻可不计 B双量程的电压表:V 1:量程为 03 V,内阻约为 3 k;V 2:量程为 015 V,内阻约为 15 k C双量程的电流表:A 1:量程为 00.6 A,内阻约为 1 ;A 2:量程为 03 A,内阻约为 0.1 D滑动变阻器 R:阻值范围 010 、允许通过最大电流为 2 A E开关 S,导线若干在尽量提高测量精度的情况下,请回答下列问题:(1)根据以上器材,用笔画线代替导线将图中实物图连接成完整电路。(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑动片应移到_端(选填“A”或“B” ) 。(3)调节滑动变阻器得到电压、电流数据如下表
10、,请在图所示的坐标纸上画出小灯泡的 UI 图线。组数 1 2 3 4 5 6 7U/V 0 0.28 0.58 0.92 1.50 2.00 3.00I/A 0 0.1 0.20 0.30 0.40 0.45 0.49(4)根据图线可估得小灯泡在常温下的电阻约为_ (结果保留 2 位有效数字) 。【答案】 (1)见解析(2)A 端(3)见解析(4)2.7 ( 2.6 2.8 均可)(2)为了让电压值从零开始调节,由图可知测量电路与滑动变阻器的左侧并联,故开始时滑片应滑到 A 端。(3)根据描点法可得出对应的伏安特性曲线如图所示。(4)作出过原点的切线,如图所示,常温下的电阻即图线过原点的切线的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2019 年高 物理 突破 专题 15 实验 描绘 电珠 伏安 特性 曲线
链接地址:https://www.77wenku.com/p-52129.html