人教高考物理一轮复习 第9章 实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线.docx

实验八　描绘小电珠的伏安特性曲线
目标要求　1.会选择实验器材，控制电路及测量电路.2.会根据电路进行正确的实物连线.
3.会实验操作，描绘出小电珠的伏安特性曲线．
实验技能储备
1．实验原理
(1)实验原理图：如图1甲；
(2)测多组小电珠的U、I的值，并绘出I－U图象；
(3)由图线的斜率反映电流与电压和电阻的关系．
图1
2．实验器材
小电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表“0～3 V～15 V”、电流表“0～0.6 A～3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．
3．进行实验及数据处理
(1)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．
(2)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．
(3)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．
4．注意事项
(1)电路的连接方式：
①电流表应采用外接法：因为小电珠(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．
②滑动变阻器应采用分压式接法：目的是使小电珠两端的电压能从0开始连续变化．
(2)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，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灯丝．
(3)I－U图线在U0＝1.0 V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0 V左右绘点要密，以防出现较大误差．
5．误差分析
(1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，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．
考点一　教材原型实验
例1　(2020·陕西省黄陵县中学期中)现要用伏安法描绘一只标值为“2.5 V,0.6 W”小灯泡的I－U图线，有下列器材供选用：
A．电压表(0～3 V，内阻3 kΩ；0～15 V，内阻10 kΩ)
B．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω；0～3 A，内阻0.1 Ω)
C．滑动变阻器(10 Ω，2 A)
D．滑动变阻器(100 Ω，1.0 A)
E．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)
图2
(1)为了减小测量误差，图2甲中的S1应接________(填“M”或“N”)，滑动变阻器应选用________(用序号字母表示)．
(2)根据选择的电路，用笔画线代替导线在图乙中将实物连接成实验所需要电路．
(3)开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应该置于________端(选填“A”“B”或“AB正中间”)．闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数变化明显，但电流表示数始终为0，则电路故障为________．
答案　(1)M　C　(2)见解析图　(3)A　灯泡断路
解析　(1)由电路图可知，电路采用了滑动变阻器分压式接法；因灯泡电阻较小，故电流表采用外接法，故S1应接在M点；因采用分压式接法，故滑动变阻器采用总阻值较小的C.
(2)根据实验原理图画出