高考物理一轮复习实验八描绘小电珠的伏安特性曲线教案（含解析）沪科版

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1、实验八　描绘小电珠的伏安特性曲线注意事项1．电流表外接法：本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，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连接本实验要作出UI图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，故控制电路必须采用分压接法。3．保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片应位于图中的a端。加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压。误差分析1．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，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

2、图带来误差。热点一　对电路的连接和实验数据处理的考查【例1】　某同学用图1甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡I－U图线，并研究小灯泡的实际功率与所加电压的关系。图1(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连成完整的实验电路。(2)开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器R的滑片应置于________(填“a端”、“b端”或“ab的正中间”)。(3)图2根据实验数据，画出的小灯泡的I－U图线如图2所示，由此可确定小灯泡在电压为2.5V时的实际功率为________(保留三位有效数字)。(4)已知小灯泡灯丝在27℃时的电阻是1.5

3、Ω，并且其阻值与灯丝温度的关系为R＝k(273＋t℃)，k为比例常数，根据I－U图线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝温度约为______℃。解析　(1)根据电路图，可得实物图的连线如图所示。(2)开关S闭合之前，应使小灯泡两端的电压最小，故滑动变阻器R的滑片应置于a端。(3)由小灯泡的I－U图线可知，当电压为2.5V时，通过小灯泡的电流约为0.39A，故小灯泡的实际功率P＝UI＝2.5×0.39W＝0.975W。(4)由小灯泡的I－U图线可知，当小灯泡正常工作时，电压U0＝3.0V，电流I0＝0.42A，灯丝的电阻R0＝＝Ω＝7.14Ω，

4、则有1.5＝k(273＋27℃)，7.14＝k(273＋t℃)，解得t＝1155℃。答案　(1)见解析图　(2)a端　(3)0.975W　(4)1155实物连线的原则1．先串后并，接线到柱，注意量程和正负。2．对限流电路，用笔画线代替导线，从电源正极开始，把电源、开关、滑动变阻器、“伏安法”四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处)。3．对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据“伏安

5、法”部分电表正负接线柱的情况，将“伏安法”部分接入该两点间。【变式训练】1．有一只标值为“2.5V，xW”的小灯泡，其额定功率的标值已模糊不清。某同学想通过测绘灯丝伏安特性曲线的方法来测出该灯泡的额定功率。(1)已知小灯泡的灯丝电阻约为5Ω，请先在图3甲中补全伏安法测量灯丝电阻的电路图，再选择电流表、电压表的合适量程，并按图甲连接方式将图乙中的实物连成完整的电路。图3(2)开关S闭合之前，将图乙中滑动变阻器的滑片应置于________。(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”)(3)该同学通过实验作出了灯丝的伏安特性曲线如图丙所示，则小灯

6、泡的额定功率为________W。解析　因为小灯泡的电阻和电流表的电阻更接近，所以电流表应选择外接法，电路图和实物连接如答案图所示，开关S闭合之前，应该使负载分压最小，将图乙中滑动变阻器的滑片应置于最右端B，从图丙中可以看出当电压为2.5V时，电流约为0.44A，功率为1.1W。答案　(1)如图甲所示　实物连线如图乙所示(注：任何一个地方错误均不可)　(2)B端　(3)1.1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　热点二　拓展创新实验探究高考命题视角以本实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现开放性、探

7、究性等特点。视角1　以实验原理及实验方法为基础，探究小灯泡功率与电压的关系。视角2　图像法处理数据及实物连线视角3　实验仪器的选择及控制电路的选择视角4　数据处理方式的改进采用“DIS”数字化实验系统进行实验数据的采集和处理。【例2】　(·江苏卷，10)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用P＝UI得到电功率。实验所使用的小灯泡规格为“3.0V，1.8W”，电源为12V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。(1)准备使用的实物电路如图4所示。请将滑动变阻器接入电路的正确位置。(用笔画线代替导线)图4(2

8、)现有10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选________Ω的定值电阻。(3)测量结束后，应先断开开关，拆除________两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材。(4)