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1、考情案例导析考情案例导析实验九实验九描绘小描绘小电珠的电珠的伏安特伏安特性曲线性曲线实验理论指导实验理论指导知能演练提升知能演练提升第1页/共44页第2页/共44页（1）描绘小电珠的伏安特性曲线。）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。）分析伏安特性曲线的变化规律。第3页/共44页1实验原理实验原理 用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小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，测出多组电珠两端的电压，测出多组(U，I)值，在值，在UI坐标系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。中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来。2电路
2、设计电路设计(1)电流表外接：因为小电珠的电阻很小，如果电流表电流表外接：因为小电珠的电阻很小，如果电流表内接，误差明显较大。内接，误差明显较大。（2）滑动变阻器采用分压式：使电压能从零开始连续变化。）滑动变阻器采用分压式：使电压能从零开始连续变化。第4页/共44页3滑动变阻器的限流接法和分压接法。滑动变阻器的限流接法和分压接法。(1)两种接法比较：两种接法比较：方式方式内容内容限流接法限流接法分压接法分压接法对比说明对比说明两种接法两种接法电路图电路图串、并联关串、并联关系不同系不同第5页/共44页第6页/共44页(2)两种接法的适用条件：两种接法的适用条件：限流式接法适合测量阻值小的电阻限
3、流式接法适合测量阻值小的电阻(与滑动变阻器总与滑动变阻器总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)。因。因为为Rx小，限流式中滑动变阻器分得电压大，移动滑动小，限流式中滑动变阻器分得电压大，移动滑动触头调节范围大。触头调节范围大。分压式接法适合测量阻值较大的电阻分压式接法适合测量阻值较大的电阻(比滑动变阻器比滑动变阻器的总电阻大的总电阻大)。因为。因为Rx大，分压式中大，分压式中Rx几乎不影响电压几乎不影响电压的分配，移动滑动触头电压变化明显，便于调节。的分配，移动滑动触头电压变化明显，便于调节。第7页/共44页 以下几种情况必须采用分压接法：以下
4、几种情况必须采用分压接法：a若采用限流式不能控制电路中电流满足实验要求，即若采用限流式不能控制电路中电流满足实验要求，即不论怎样调节滑动变阻器，待测电阻上的电流不论怎样调节滑动变阻器，待测电阻上的电流(或电压或电压)都都会超过电流表会超过电流表(或电压表或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选用分压式接法。电流，则必须选用分压式接法。b若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一在限流电路中，滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范
5、围不够大，不利端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，不利于多次测量求平均值，此时，应改用分压式接法。于多次测量求平均值，此时，应改用分压式接法。第8页/共44页c若实验中要求电压从零开始连续可调，则必须采用分若实验中要求电压从零开始连续可调，则必须采用分压式接法。压式接法。在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低。法，因为限流式接法电路简单、耗能低。第9页/共44页4仪器的选择仪器的选择(1)电表的选择：先估算电流或电压值，在选择电流表或电表的选择：先估算电流或电压值，在选择电流表或 电压表时，应使指针
6、达到半偏以上。电压表时，应使指针达到半偏以上。(2)滑动变阻器的选择：实验电路若采用限流式接法，一滑动变阻器的选择：实验电路若采用限流式接法，一 般选用阻值适当大一些的滑动变阻器，但不可过大；般选用阻值适当大一些的滑动变阻器，但不可过大；实验电路若采用分压式接法，应选择阻值小一些的滑实验电路若采用分压式接法，应选择阻值小一些的滑 动变阻器，以便于调节，但要注意其额定电压和额定动变阻器，以便于调节，但要注意其额定电压和额定 电流值。电流值。第10页/共44页(3)电源的选择：综合考虑小电珠、电压表、电流表的电源的选择：综合考虑小电珠、电压表、电流表的 量程以及滑动变阻器的阻值，保证能为实验提供合
7、量程以及滑动变阻器的阻值，保证能为实验提供合 适的电流或电压。适的电流或电压。第11页/共44页 小电珠，电压表与电流表，滑动变阻器，学生低压直小电珠，电压表与电流表，滑动变阻器，学生低压直流电源流电源(或电池组或电池组)，开关，导线若干，坐标纸、铅笔。，开关，导线若干，坐标纸、铅笔。第12页/共44页（1）根据小电珠上标示的额定电压和额定电流，选定电）根据小电珠上标示的额定电压和额定电流，选定电 源的输出电压和电表的量程。源的输出电压和电表的量程。（2）将小电珠、电流表、电压表、滑动变）将小电珠、电流表、电压表、滑动变 阻器、电源、开关用导线连接成如图阻器、电源、开关用导线连接成如图 实实9
8、1所示的电路。所示的电路。图实图实91第13页/共44页(3)将滑动变阻器的触头移动到右端，闭合开关，调节滑将滑动变阻器的触头移动到右端，闭合开关，调节滑动变阻器，读出并记录多组动变阻器，读出并记录多组U、I数值，将测量数据填数值，将测量数据填入表格中。入表格中。(4)断开开关，拆除电路，整理仪器。断开开关，拆除电路，整理仪器。第14页/共44页实验中的实验中的U、I数据记入下表中：数据记入下表中：U/V00.2 0.4 0.6 0.9 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.5 3.8I/A 0第15页/共44页(1)在坐标纸上以在坐标纸上以U为横轴、为横轴、I为纵轴建立坐标系，
9、选取合为纵轴建立坐标系，选取合适的标度。适的标度。(2)在坐标纸上描出以上各组数据所对应的点，用一条平滑在坐标纸上描出以上各组数据所对应的点，用一条平滑的曲线把这些点连起来，得到小电珠的伏安特性曲线。的曲线把这些点连起来，得到小电珠的伏安特性曲线。第16页/共44页(1)电路的连接方式：电流表应采用外接法，滑动变阻器电路的连接方式：电流表应采用外接法，滑动变阻器 应采用分压式连接。应采用分压式连接。(2)闭合开关前，滑片应移到使小电珠的电压为闭合开关前，滑片应移到使小电珠的电压为0的一端。的一端。(3)在在IU图线弯曲处，绘点要密。图线弯曲处，绘点要密。(4)IU图线上各点要用平滑曲线连接，不
10、在图线上的数图线上各点要用平滑曲线连接，不在图线上的数 据点应均匀分布在图线两侧，不要画成折线。据点应均匀分布在图线两侧，不要画成折线。第17页/共44页(1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路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，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。使测得的电流值大于真实值。(2)测量时读数带来误差。测量时读数带来误差。(3)在坐标纸上描点，作图带来误差。在坐标纸上描点，作图带来误差。第18页/共44页 由于人工读数和绘制伏安特性曲线时存在较大误差，由于人工读数和绘制伏
11、安特性曲线时存在较大误差，故可采用故可采用“DIS”数字化实验系统来进行数据的采集和处理，数字化实验系统来进行数据的采集和处理，如图实如图实92所示，电流和电压均可由传感器测出，并能所示，电流和电压均可由传感器测出，并能得到尽可能多的连续的且差距不太大的数据，然后输入电得到尽可能多的连续的且差距不太大的数据，然后输入电脑，由电脑对数据进行分析，对偏差很大的数据进行自动脑，由电脑对数据进行分析，对偏差很大的数据进行自动取舍，再进行绘图，便得到小电珠的伏安特性曲线。取舍，再进行绘图，便得到小电珠的伏安特性曲线。第19页/共44页图实图实92第20页/共44页第21页/共44页例例1(2011福建高
12、考福建高考)某同学在探究规格为某同学在探究规格为“6 V,3 W”的小的小电珠伏安特性曲线实验中：电珠伏安特性曲线实验中：(1)在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至电阻，则应将选择开关旋至_挡进行测量。挡进行测量。(填选项填选项前的字母前的字母)A直流电压直流电压10 VB直流电流直流电流5 mAC欧姆欧姆100 D欧姆欧姆1第22页/共44页(2)该同学采用图实该同学采用图实93甲所示的电路进行测量。图中甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器为滑动变阻器(阻值范围阻值范围020，额定电流，额定电流1.0 A
13、)，L为待为待测小电珠，测小电珠，为电压表为电压表(量程量程6 V，内阻，内阻20 k)，为电为电流表流表(量程量程0.6 A，内阻，内阻1)，E为电源为电源(电动势电动势8 V，内阻不，内阻不计计)，S为开关。为开关。图实图实93第23页/共44页.在实验过程中，开关在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片闭合前，滑动变阻器的滑片P应置应置于最于最_端；端；(填填“左左”或或“右右”).在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原
14、因是不到零，其原因是_点至点至_点的导线没有连点的导线没有连接好；接好；(图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如空格中请填写图甲中的数字，如“2点到点到3点点”的导线的导线)第24页/共44页.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而_。(填填“不变不变”、“增大增大”或或“减小减小”)第25页/共44页第26页/共44页答案答案(1)D(2).左左.15(或或51).增大增大第27页/共4
15、4页例例2(2011广东高考广东高考)在在“描绘小电珠的伏安特性曲线描绘小电珠的伏安特性曲线”实实验中，所用器材有：小电珠验中，所用器材有：小电珠(2.5 V,0.6 W)，滑动变阻器，多，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干。用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干。(1)粗测小电珠的电阻，应选择多用电表粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_倍率的电倍率的电阻挡阻挡(请填写请填写“1”、“10”或或“100”)；调零后，将表笔分别；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图实与小电珠的两极连接，示数如图实94甲所示，结果为甲所示，结果为_。第28页/共44页图实图实94第2
16、9页/共44页(2)实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图乙完成实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图乙完成实物图丙中的连线。实物图丙中的连线。(3)开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片 P 置于置于_端。端。为使小电珠亮度增加，为使小电珠亮度增加，P 应由中点向应由中点向_端滑动。端滑动。(4)下表为电压等间隔变化测得的数据。为了获得更准确的实下表为电压等间隔变化测得的数据。为了获得更准确的实验图像，必须在相邻数据点验图像，必须在相邻数据点_间多测几组数据间多测几组数据(请填写请填写“ab”“bc”“cd”“de”或或“ef”)第30页/共44页数据点
17、数据点abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244第31页/共44页第32页/共44页(2)在画实物连线时，应先连干路，再连分压电路。在画实物连线时，应先连干路，再连分压电路。(3)闭合开关前闭合开关前P应先置于应先置于a端，此举为保护小电珠，为使端，此举为保护小电珠，为使小电珠亮度增加，滑片小电珠亮度增加，滑片P应向应向b端滑动，使其分压增加。端滑动，使其分压增加。(4)在在ab间电流的变化从间电流的变化从00.122 A，变化较大，为了更，变化较大，为了更准确，应在准确，应在ab间多测几组数据。间多测几
18、组数据。第33页/共44页答案答案(1)17.37.7(2)实物图连接如图所示实物图连接如图所示(3)a(或左或左)b(或右或右)(4)ab第34页/共44页例例3某同学为了研究某同学为了研究“3 V,0.3 W”的小灯泡的小灯泡L从较低温度到从较低温度到正常发光过程中的电阻情况。设置了如下器材：正常发光过程中的电阻情况。设置了如下器材：电流表电流表A1(量程量程400 mA，内阻，内阻r15)；电流表电流表A2(量程量程600 mA，内阻，内阻r2约为约为1)；电压表电压表V(量程量程15 V，内阻约为，内阻约为3 k)；第35页/共44页定值电阻定值电阻R0(5)；滑动变阻器滑动变阻器R1
19、(010，额定电流为，额定电流为1 A)；滑动变阻器滑动变阻器R2(0250，额定电流为，额定电流为0.3 A)；电源电源E(电动势电动势3 V，内阻较小，内阻较小)；开关一个，导线若干。开关一个，导线若干。第36页/共44页(1)从以上给定的器材中选择恰当的器材。在图实从以上给定的器材中选择恰当的器材。在图实95甲甲所示线框内画出实验电路原理图，并在图中标出所用仪器所示线框内画出实验电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号。的代号。图实图实95第37页/共44页(2)根据设计的方案，将图实根据设计的方案，将图实95乙中的器材连成符合乙中的器材连成符合要求的电路要求的电路(有个别仪器可能不用有个别仪器可能不用)。(3)闭合开关闭合开关S，移动滑片，移动滑片P，使，使_时，可知灯泡正时，可知灯泡正常发光，此时灯泡的电阻为常发光，此时灯泡的电阻为_(用测量的物理量表用测量的物理量表示示)。第38页/共44页第39页/共44页第40页/共44页第41页/共44页第42页/共44页点击此图片进入点击此图片进入“知能演练提升知能演练提升”第43页/共44页感谢您的观看！第44页/共44页