步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第七章 恒定电流》学案36 实验

步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第七章 恒定电流》学案36 实验内容摘要：

1、实验 学案 36 描绘小灯泡的伏安特性曲线实验目的1描绘小灯泡的伏安特性曲线2分析伏安特性曲线的变化规律实验原理1用_测出流过小灯泡的电流，用_测出小灯泡两端的电压，测出多组(U，I)值，在 UI 坐标系中描出各对应点，用 _的曲线将这些点连接起来图 12电路的选择：本实验用伏安法测量在不同电压下灯丝的电流和电压，描绘出伏安特性曲线由于使用的小灯泡是“，”的，正常发光时灯丝电阻约为 13 ，阻值较小，因此应该用电流表_电路；由于要测小灯泡在不同电压下的电流、电压，电压取值范围要尽量大，因此滑动变阻器应该用_接法电路电路图如图 1 所示实验器材学生电源(46 V 直流)、小灯泡“4 V， ”或“ 2、，” 、电流表(内阻较小)、电压表( 内阻很大)、开关和导线、_、坐标纸、铅笔实验步骤1确定电流表、电压表的量程，照图 1 连好电路(注意开关应_，滑动变阻器与灯泡并联部分电阻为_)2闭合开关 S，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压 U 和电流 I 的值3用同样的方法测量并记录约 12 组 U 值和 I 值4断开开关 S，整理好器材5在坐标纸上，以 U 为横坐标、 I 为纵坐标建立直角坐标系，并根据表中数据描点，连接各点得到 IU 图线(注意：连接各点时，不要出现折线)数据处理根据测量的数据把电压表和电流表的各组数据填入下表中，然后作出 IU 2 3 4 5 6 7 3、 8 9 10 11 12电压 U/它的斜率随电压的增大而_，这表明小灯泡的电阻随电压( 温度) 升高而_灯丝的电阻率随温度的升高而增大灯丝不发光时温度是室温，正常发光时温度很高，其电阻率的变化是很显著的，所以灯丝的阻值随小灯泡两端电压的升高而明显增大，其 I U 图线不再是过原点的直线注意事项1本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，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接法：目的是为了使小灯泡两端的电压能从 0 开始连续变化3IU 图线在 左右将发生明显弯曲，故在 U 左右绘点要密，以防出现较大误差4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，使得根据 4、测量数据画出的图线尽量占满坐标纸误差分析1测量电路存在系统误差，未考虑电压表的分流，造成测得的 I 值比真实值大2描绘 IU 图线时作图不准确造成的偶然误差3测量时读数不准确和在坐标纸上描点不准确引起的误差题型一实验仪器及电路的选择【例 1】 (2010海淀模拟)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：器材 规格 器材 规格小灯泡 标有“，”字样滑动变阻器 ，额定电流 电压表 V 量程 05 V，内阻约 5 2最大阻值 1 电流表 程 0100 阻约 4 直流电源 V，内阻约为 电流表 程 0 500 阻约 导线、电键等(1)在上述器材中，滑动变阻器应选_，电流表应选 5、_(2)在图 2 中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路图 2图 3(3)利用实验中得到的实验数据在 IU 坐标系中，描绘出了如图 3 所示的小灯泡的伏安特性曲线根据此图给出的信息，可以判断出下图中正确的是(图中 P 为小灯泡功率)( )规范思维题型二伏安特性曲线的描绘及实验结果的应用【例 2】 影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的元件 Z 做实验，测量元件Z 中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律(1)他们应选用 6、下图中所示的哪个电路进行实验( )(2)由(1)实验测得元件 Z 的电压与电流的关系如下表所示根据表中数据请在图 4 中作出元件 Z 的 IU 0 0 根据 Z 的 I U 图线可判断元件 Z 是金属材料还是半导体材料。 图 5把元件 Z 和电阻 R 接入如图 5 所示的电路中，由实验测得电阻 R 的 IU 图线如图4 所示已知电源的电动势 E，内阻不计闭合电键 S，电路稳定时，元件 Z 消耗的电功率为_W.规范思维针对训练 (2011广东34(2) 在“描绘小电珠的伏安特性曲线 ”实验中，所用器材有：小电珠(V，)，滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干粗测小电珠的电阻，应选择 7、多用电表_倍率的电阻挡(请填写“1” 、“10”或“100”)；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图 6，实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图 7 完成实物图 8 中的连线图 7图 8开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片 P 置于_端，为使小电珠亮度增加，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象，必须在相邻数据点_间多测几组数据( 请填写“、 “ “ “a b c d e 1(2009天津理综3) 为探究小灯泡 L 的伏安特性，连好如图 9 所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组 8、读数描绘出的 UI 图象应是 ()2(2009浙江高考22)如图 10 所示，在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，同组同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接图 103(2011天津塘沽区模拟)表格中所列数据是测量小灯泡 UI 关系的实验数据：U(V) ) )分析表格内实验数据可知，应选用的实验电路图是图 11 中的_( 选填“甲”或“乙”) ；图 11(2)在如图 12 所示的方格纸内画出小灯泡的 UI 曲线分析曲线可知小灯泡的电阻值随 I 变大而 _(选填“变大” 、 “变小”或“不变”)；图 12图 13(3)如图 13 所示，用一个定值电阻 R 和两个上述小灯 9、泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为 3 V 的电源上已知流过电阻 R 的电流是流过灯泡 流的两倍，则流过灯泡 2009福建理综19(2)某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件图 14 为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，现需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：器材(代号) 规格 电流表(A 1) 量程 050 阻约为 50 电流表(A 2) 量程 0200 阻约为 10 电压表(V 1) 量程 03 V，内阻约为 10 2) 量程 015 V，内阻约为 25 1) 阻值范围 015 ，允许最大电流 1 2) 阻值范围 01 许最大电流 100 E) 10、 输出电压 6 V，内阻不计开关(S)、导线若干图 14(1)为提高实验结果的准确程度，电流表应选用_；电压表应选用 _；滑动变阻器应选用_( 以上均填器材代号)(2)为达到上述目的，请在虚线框图 15 中画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号图 15(3)若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点。 相同点：2011梅州模拟)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大某同学为研究这一现象，用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线实验可供选择的器材有：A小灯泡(规格为“，”)B电流表 A(量程为 0 ，内阻为 1 )C电压表 V(量程为 03 V 11、 ，内阻未知)D滑动变阻器(010 ，额定电流为 1 A)E滑动变阻器(05 ，额定电流为 )F电源(E3 V，内阻不计)G定值电阻 值 )H开关一个和导线若干(1)要求小灯泡两端的电压从零开始变化，且能尽量消除系统误差，在方框内画出实验电路图(2)实验中，应该选用的滑动变阻器是_( 填写器材前字母代号)图 16(3)按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：(I 是电流表 A 的示数，U 是电压表V 的示数，U 灯 是小灯泡两端的实际电压)请通过计算补全表格中的空格，然后在图 16 中画出小灯泡的伏安特性曲线I/A /V(4)该同学将与本实验中一样的两个小灯泡以及给定的定值电阻 者一起串联接 12、在本实验中提供的电源两端，2011济南市高三模拟)某学习小组通过实验来研究电器元件 Z 的伏安特性曲线他们在实验中测得电器元件 Z 两端的电压与通过它的电流的数据如下表：U/V 低压直流电源：电压 6 V，内阻不计B电流表：量程为 03 A， 内阻约为 10 ，3 A 内阻约为 2 C电压表：量程为 03 V15 V，3 V 内阻约为 7.2 5 V 内阻约为 36 动变阻器：阻值为 0 10 ，额定电流为 3 键 K，导线若干(1)按提供的器材，在实物图 17(a)上连接正确的实验电路，要求测量误差尽可能小图 17(2)利用这些数据绘出的电器元件 Z 的伏安特性曲线如图 17(b)所示，分析曲线说明通过电器元件 Z 的电流随电压变化的特点(3)若把电器元件 Z 接入如图 17(c)所示的电路中时，通过 Z 的电流为 ，已知A、B 两端。