精校word版---2020届高考物理一轮总复习第八章实验九描绘小电珠的伏安特性曲线

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1、2020高考物理一轮总复习实验九　描绘小电珠的伏安特性曲线◆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(3.8V,0.3A)的电阻很小，与0～0.6A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连接：目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化．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灯丝．3．I－U图线在U0＝1.0V左右将发生明显弯曲，故在U＝1.0V左右绘点要密，以防出现较大误差．4．当小电珠的电压接近额定值时要

2、缓慢增加，到额定值记录I后马上断开开关．5．误差较大的点要舍去，I－U图线应是平滑曲线而非折线．◆误差分析1．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．2．电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数．3．在坐标纸上描点、作图带来操作误差．热点一　电路设计和实验原理[典例赏析][典例1]　(2017·全国卷Ⅰ)某同学研究小灯泡的伏安特性．所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8V，额定电流0.32A)；电压表(量程3V，内阻3kΩ)；电流表(量程0.5A，内阻0.5Ω)；固定电阻R0(阻值1000Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0Ω)；电源E(电

3、动势5V，内阻不计)；开关S；导线若干．(1)实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示．由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻　________　(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率　________　(填“增大”“不变”或“减小”)．(3)用另一电源E0(电动势4V，内阻1.00Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为　________　W，最大功率为　________　W．

4、(结果均保留两位小数)[解析]　(1)要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如图(2)由I－U图象知，切线的斜率在减小，故灯泡的电阻随电流的增大而增大，再由电阻定律R＝ρ知，电阻率增大；(3)当滑动变阻器的阻值为9Ω时，电路电流最小，灯泡实际功率最小，此时E＝U＋I(r＋R)得U＝4－10I，在图中作出该直线如图所示，交点坐标约为U＝1.80V，I＝225mA，P1＝UI＝0.41W；整理得：I＝－U＋，当直线的斜率最大时，与灯泡的I－U曲线的交点坐标最大，即灯泡消耗的功率最大．当滑动变阻器电阻值R

5、＝0时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为U＝3.75V，I＝0.313A，如图所示，最大的功率为P2＝UI＝1.17W.[答案]　(1)图见解析(2)增大　增大　(3)0.41　1.17[题组巩固]1．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，除有一标有“6V　1.5W”的小电珠、导线和开关外，还有：A．直流电源6V(内阻不计)B．直流电流表0～3A(内阻在0.1Ω以下)C．直流电流表0～300mA(内阻约为5Ω)D．直流电压表0～10V(内阻约为15kΩ)E．滑动变阻器10Ω，2AF．滑动变阻器1kΩ，0.5A实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．(1)实验中

6、电流表应选用　________　，滑动变阻器应选用　________　(均用序号表示)．(2)在虚线框内画出实验电路图．(3)试将下图所示器材连成实验电路．解析：(1)I额＝A＝250mA，故电流表应选C.因要求小电珠两端的电压从零开始变化，滑动变阻器用分压式接法，应选较小阻值的E.(2)实验电路图如图所示(3)实物图连线如图所示答案：(1)C　E　(2)图见解析　(3)图见解析2．如图是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．(1)根据图在虚线框内画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.

7、6A，电压表量程为3V．所示读数为：①　__________　、②　__________　、③　__________　、④　________　.两组数据得到的电阻分别为　________　和　________　.解析：(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压的范围大，变阻器用分压接法，小灯泡电阻比较小，电流表要外接，电路图如图所示．(2)电流表量程为0.6A时，最小刻度为0.02A，读数读到小数点后两位，所以①表示数为0.10A，②表示数为0.24A；电压表量程为3V，最小刻度为0.1V，应估读到0.