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1、实验九描绘小电珠的伏安特性曲线实验九描绘小电珠的伏安特性曲线注意事项注意事项1电电流流表表外外接接法法：本本实实验验中中被被测测小小电电珠珠灯灯丝丝的的电电阻阻值值较较小小，因因此此测测量量电电路必路必须须采用采用电电流表外接法。流表外接法。2滑动变阻器应采用分压式连接滑动变阻器应采用分压式连接本本实实验验要要作作出出UI图图象象，要要求求测测出出一一组组包包括括零零在在内内的的电电流流、电压值电压值，故控制，故控制电电路必路必须须采用分采用分压压接法。接法。3保保护护元元件件安安全全：为为保保护护元元件件不不被被烧烧毁毁，开开关关闭闭合合前前变变阻阻器器滑滑片片应应位位于于图图中中的的a端端
2、。加加在在小小电电珠珠两两端端的的电电压压不不要要超超过过其其额额定定电压电压。误差分析误差分析1由由于于电电压压表表不不是是理理想想电电表表，内内阻阻并并非非无无穷穷大大，对对电电路路的的影影响响会会带带来来误误差差，电电流流表表外外接接，由由于于电电压压表表的的分分流流，使使测测得得的的电电流流值值大于真大于真实值实值。2测测量量时读时读数数带带来来误误差。差。3在坐在坐标纸标纸上描点、作上描点、作图带图带来来误误差。差。热点一仪器选择和电路设计热点一仪器选择和电路设计【例例1】2016天天津津理理综综，9(3)某某同同学学想想要要描描绘绘标标有有“3.8V，0.3A”字字样样小小灯灯泡泡
3、L的的伏伏安安特特性性曲曲线线，要要求求测测量量数数据据尽尽量量精精确确、绘绘制曲制曲线线完整。可供完整。可供该该同学同学选选用的器材除开关、用的器材除开关、导线导线外，外，还还有：有：电压电压表表V1(量程量程03V，内阻等于，内阻等于3k)电压电压表表V2(量程量程015V，内阻等于，内阻等于15k)电电流表流表A1(量程量程0200mA，内阻等于，内阻等于10)电电流表流表A2(量程量程03A，内阻等于，内阻等于0.1)滑滑动变动变阻器阻器R1(010，额额定定电电流流2A)滑滑动变动变阻器阻器R2(01k，额额定定电电流流0.5A)定定值电值电阻阻R3(阻阻值值等于等于1)定定值电值电
4、阻阻R4(阻阻值值等于等于10)定定值电值电阻阻R5(阻阻值值等于等于1k)电电源源E(E6V，内阻不，内阻不计计)(1)请请画画出出实实验验电电路路图图，并并将将各各元元件件字字母母代代码码标标在在该该元元件件的的符符号号旁。旁。(2)该该同学描同学描绘绘出的出的IU图图象象应应是下是下图图中的中的_。答案答案(1)如如图图所示所示(2)B热点二实验数据处理与分析热点二实验数据处理与分析【例例2】2015福福建建理理综综，19(2)某某学学习习小小组组探探究究一一小小电电珠珠在在不不同同电电压压下下的的电电功功率率大大小小，实实验验器器材材如如图图1甲甲所所示示，现现已已完完成成部分部分导线
5、导线的的连连接。接。(1)实实验验要要求求滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片从从左左到到右右移移动动过过程程中中，电电流流表表的的示示数数从从零零开开始始逐逐渐渐增增大大，请请按按此此要要求求用用笔笔画画线线代代替替导导线线在在图图甲甲实实物接物接线图线图中完成余下中完成余下导线导线的的连连接；接；图图1(2)某某次次测测量量，电电流流表表指指针针偏偏转转如如图图乙乙所所示示，则则电电流流表表的的示示数数为为_A；(3)该该小小组组描描绘绘出出的的伏伏安安特特性性曲曲线线如如图图丙丙所所示示，根根据据图图线线判判断断，将将_只只相相同同的的小小电电珠珠并并联联后后，直直接接与与电电动动势势为为3
6、V、内内阻阻为为1的的电电源源组组成成闭闭合合回回路路，可可使使小小电电珠珠的的总总功功率率最最大大，其其总总功功率的率的值约为值约为_W(保留两位小数保留两位小数)答案答案(1)连线连线如如图图所示所示(2)0.44(3)42.25热点三实验的拓展与创新热点三实验的拓展与创新以以本本实实验验为为背背景景，通通过过改改变变实实验验条条件件、实实验验仪仪器器设设置置题题目目，不脱离教材而又不拘泥教材，体不脱离教材而又不拘泥教材，体现现开放性、探究性等特点。开放性、探究性等特点。1以以实实验验原原理理及及实实验验方方法法为为基基础础，探探究究小小灯灯泡泡功功率率与与电电压压的的关关系。系。2实验对
7、象的变迁实验对象的变迁3数据处理方式的改进数据处理方式的改进采用采用“DIS”数字化数字化实验实验系系统进统进行行实验实验数据的采集和数据的采集和处处理。理。【例例3】2015广广东东理理综综，34(2)某某实实验验小小组组研研究究两两个个未未知知元元件件X和和Y的的伏伏安安特特性性，使使用用的的器器材材包包括括电电压压表表(内内阻阻约约为为3k)、电电流表流表(内阻内阻约为约为1)、定、定值电值电阻等。阻等。图图2(1)使使用用多多用用电电表表粗粗测测元元件件X的的电电阻阻。选选择择“1”欧欧姆姆挡挡测测量量，示示数数如如图图2(a)所所示示，读读数数为为_。据据此此应应选选择择图图2中中的
8、的_(填填“b”或或“c”)电电路路进进行行实验实验。(2)连连接接所所选选电电路路，闭闭合合S；滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片P从从左左向向右右滑滑动动，电电流流表表的的示示数数逐逐渐渐_(填填“增增大大”或或“减减小小”)；依依次次记记录电录电流及相流及相应应的的电压电压；将元件；将元件X换换成元件成元件Y，重复，重复实验实验。图图3(3)图图3(a)是是根根据据实实验验数数据据作作出出的的UI图图线线，由由图图可可判判断断元元件件_(填填“X”或或“Y”)是非是非线线性元件。性元件。(4)该该小小组组还还借借助助X和和Y中中的的线线性性元元件件和和阻阻值值R21的的定定值值电电阻阻，测
9、测量量待待测测电电池池的的电电动动势势E和和内内阻阻r，电电路路如如图图3(b)所所示示。闭闭合合S1和和S2，电电压压表表读读数数为为3.00V；断断开开S2，读读数数为为1.00V，利利用用图图3(a)可可算算得得E_V，r_(结结果果均均保保留留两两位位有有效效数数字，字，视电压视电压表表为为理想理想电压电压表表)。解解析析(1)欧欧姆姆表表的的读读数数R示示数数倍倍率率，得得R10；根根据据实实验验电电路路产产生生误误差差的的原原因因知知应应选选用用电电流流表表外外接接，故故选选择择“b”电电路路进进行行实验。实验。(2)滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片P从从左左向向右右滑滑动动，R左
10、左增增大大，待待测测电电阻阻两两端端的电压增大，所以电流表的示数增大。的电压增大，所以电流表的示数增大。(3)根根据据伏伏安安特特性性曲曲线线知知，X为为线线性性元元件件，Y为为非非线线性性元元件件，且且RX10。答案答案(1)10b(2)增大增大(3)Y(4)3.20.501(2015浙浙江江理理综综，22)图图4是是小小红红同同学学在在做做“描描绘绘小小灯灯泡泡的的伏伏安特性曲安特性曲线线”实验实验的的实实物物连连接接图图。图图4图图5(1)根据根据图图4在虚在虚线线框内画出框内画出实验电实验电路路图图；（2）调调节节滑滑动动变变阻阻器器得得到到了了两两组组电电流流表表与与电电压压表表的的
11、示示数数如如图图5中中的的、所所示示，电电流流表表量量程程为为0.6A，电电压压表表量量程程为为3V。所所示示读读数数为为：、。两两组组数据得到的数据得到的电电阻分阻分别为别为和和。解解析析（1）描描绘绘小小灯灯泡泡的的伏伏安安特特性性曲曲线线需需要要测测量量电电压压范范围围大大，变变阻阻器器用用分分压压接接法法，小小灯灯泡泡电电阻阻比比较较小小，电电流流表表要要外外接接，电电路路图如图所示。图如图所示。答答案案（1）见见解解析析（2）0.10A0.24A2.00V0.27 V（0.270.01均均 可可）；8.3（8.30.1均均 可可）2.7（2.70.1均可）均可）2.有有一一个个额额定
12、定电电压压为为2.8V，额额定定功功率率约约为为0.8W的的小小灯灯泡泡，现现要要用伏安法描用伏安法描绘这绘这个灯泡的个灯泡的IU图线图线，有下列器材供，有下列器材供选选用：用：图图6A.电压电压表（表（03V，内阻，内阻6k）B.电压电压表（表（015V，内阻，内阻30k）；）；C.电电流表（流表（03A，内阻，内阻0.1）；）；D.电电流表（流表（00.6A，内阻，内阻0.5）；）；E.滑滑动变动变阻器（阻器（10，2A）；）；F.滑滑动变动变阻器（阻器（200，0.5A）；）；G.蓄蓄电电池（池（电动势电动势6V，内阻不，内阻不计计）。）。（1）用用如如图图6甲甲所所示示的的电电路路进进
13、行行测测量量，电电压压表表应应选选用用 ，电电流流表表应应选选用用，滑滑动动变变阻阻器器应应选选用用。（用字母序号表示）（用字母序号表示）（2）通通过过实实验验测测得得此此灯灯泡泡的的伏伏安安特特性性曲曲线线如如图图乙乙所所示示。由由图图线线可可求求得得此此灯灯泡泡在在正正常常工工作作时时的的电电阻阻为为，此此时时灯灯泡泡的的功率功率为为W。（3）若若将将此此灯灯泡泡与与电电动动势势为为6V、内内阻阻不不计计的的电电源源连连接接，要要使使灯泡正常灯泡正常发发光，需串光，需串联联一个阻一个阻值为值为的的电电阻。阻。解解析析（1）小小灯灯泡泡的的额额定定电电压压为为2.8V，故故电电压压表表应应选选用用03V量量程程的的A；小小灯灯泡泡的的额额定定功功率率为为0.8W，故故小小灯灯泡泡的的额额定定电电流流约约为为0.3A，电电流流表表应应选选取取00.6A量量程程的的D；滑滑动动变变阻阻器器应应选选择择阻阻值较小的值较小的E，便于调节。，便于调节。答案答案（1）ADE（2）100.784（3）11.4